PLANÈTES
L’exploration des planètes
À la suite des découvertes de Galilée, l’observation des planètes avec les télescopes a permis d’étudier la morphologie de leur atmosphère ou de leur surface et certains phénomènes comme celui de la Grande Tache rouge, vaste tourbillon présent dans l’atmosphère de Jupiter depuis plus de trois siècles. Plus tard, au début du xxe siècle, avec l’apparition de la spectroscopie – science qui analyse le rayonnement en fonction de sa longueur d’onde –, il devient possible d’obtenir des informations sur leur composition chimique. C’est ainsi qu’avant l’ère spatiale on savait déjà que l’atmosphère de Mars et celle de Vénus étaient majoritairement composéesde dioxyde de carbone tandis que dans celles de Jupiter et Saturne, dominées par l’hydrogène, le carbone était sous forme de méthane et l’azote sous forme d’ammoniac. La planète Mercure, quant à elle, est trop petite et trop proche du Soleil pour pouvoir conserver une atmosphère stable.
L’exploration spatiale des planètes débute dans les années 1960 dans un contexte de concurrence féroce entre les États-Unis et l’Union soviétique. L’exploration robotique se concentre d’abord sur Vénus et Mars, les voisines de la Terre, et est jalonnée d’échecs. Le premier succès vient de Mariner-4, sonde spatiale américaine lancée en 1964, qui prend les premières images du sol martien. Ces nouvelles données mettent ainsi un terme au mythe vivace des canaux martiens – structures rectilignes qui seraient l’œuvre d’une vie intelligente –, né près d’un siècle auparavant d’une illusion d’optique autour des observations de Giovanni Schiaparelli (1835-1910). Toujours sur Mars, le succès des missions Mariner-9 (1971-1972) puis Viking entre 1976 et 1982 – comprenant deux orbiteurs (sondes spatiales orbitant autour de la planète) et deux modules de descente ou atterrisseurs – permet un bond en avant dans la connaissance de Mars, son atmosphère, sa surface et ses variations saisonnières. Hélas, le programme Viking ne trouve pas de trace de vie sur cette planète, ce qui entraînera une suspension du programme martien de la NASA (National Aeronautics and Space Administration) pendant une vingtaine d’années. La planète Vénus est la cible privilégiée de l’Union soviétique qui, dans le cadre de son programme Venera, y envoie une succession de sondes, rapportant en 1975 les premières images de la surface de cette planète. Plus tard, en 1992, la mission Magellan de la NASA, équipée d’un radar, permet de cartographier sa surface à partir d’images de synthèse.
Quant aux planètes géantes, elles font l’objet d’une mission très ambitieuse de la NASA. Profitant d’une configuration orbitale très favorable, la sonde spatiale Voyager-1 survole Jupiter, Saturne et Titan (le plus gros satellite de Saturne) en 1979 et 1980 tandis que Voyager-2, sa jumelle, survole successivement les quatre planètes géantes et leurs satellites entre 1979 et 1989. L’acquisition, grâce à l’exploration spatiale, de ces nouvelles bases de données, sur les planètes telluriques comme sur les planètes géantes, marque, dès la fin des années 1970, l’essor d’une nouvelle science, la planétologie. L’exploration continue avec des missions de longue durée, utilisant orbiteurs et sondes de descente : c’est la mission Galileo dont la sonde de descente plonge dans l’atmosphère de Jupiter en 1995, puis la mission Cassini-Huygens dont le module se pose à la surface de Titan en 2005 ; cette dernière mission se prolongera jusqu’en 2017. En 2015, la sonde New Horizons survole la surface de Pluton. En 2016, la sonde Juno s’approche à son tour de Jupiter pour tenter en particulier de mieux comprendre sa structure interne.
Face à cette moisson d’informations, qu’avons-nous appris ? La première leçon est sans doute l’extraordinaire diversité des objets du[...]
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Écrit par
- Thérèse ENCRENAZ : directrice de recherche émérite au CNRS, Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique de l'Observatoire de Paris
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