astronomie

L’extraordinaire épopée de la sonde Cassini prend fin sur Saturne

Après treize années de voyage, la sonde Cassini plongera vendredi dans l’atmosphère de Saturne, un suicide anticipé par la NASA. Retour sur la formidable moisson de résultats scientifiques apportés par l’engin spatial

C’est le point d’orgue de la mission spatiale la plus prolifique de l’histoire humaine. Vendredi à 10:31 UTC (12h31 en Europe), la sonde Cassini sera précipitée dans l’atmosphère de Saturne pour s’y désintégrer. Ce sera le terme du «Grand Finale» — c’est l’appellation officielle —, une désorbitation à haute valeur scientifique entamée en avril pour ne pas contaminer accidentellement les satellites naturels de Saturne, Titan ou Encelade, susceptibles d’abriter une vie primitive. Car la sonde tire son électricité du plutonium — un poison radioactif — et pourrait transporter de vieilles bactéries terrestres qui auraient survécu à l’enfer spatial.

L’aventure ne s’arrêtera pas là. «Cassini lègue une telle moisson de données que les chercheurs travailleront probablement dessus pendant au moins un quart de siècle, pronostique Philippe Zarka, de l’Observatoire de Paris, le responsable scientifique de l’instrument de mesure d’ondes radio de la mission. D’ailleurs, nous réétudions déjà les données des survols des deux Voyager, quarante ans après, à la lumière de ce que nous apprend Cassini. Cela ne s’arrête jamais!»

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Difficile de mettre en avant un résultat particulier de Cassini. Le fantastique catalogue d’images n’en est qu’une infime partie. Des milliers de travaux décrivent la planète sous toutes les coutures, ainsi que ses satellites. C’est par exemple le cas de Titan, sur lequel s’est posée Huygens, une sonde européenne larguée par Cassini. Pour Scott Edgington, directeur scientifique adjoint de Cassini au Jet Propulsion Lab de Pasadena (Californie), on a appris que «l’océan de méthane liquide de Titan pourrait héberger les ingrédients clés des réactions qui conduisent à la formation des acides aminés, les molécules de base de la vie».

Aurores polaires

Comme beaucoup, Scott Edgington met en avant les observations d’Encelade. «L’analyse des geysers de glace d’eau qui jaillissent de sa surface gelée montre que l’astre présente les trois principales conditions nécessaires à l’apparition de la vie: de l’eau liquide; une source d’énergie — les marées provoquées par la gravitation de Saturne —; et des molécules organiques.»

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Cassini a aussi étudié les aurores polaires de Saturne, nées des interactions entre de la matière et la magnétosphère de la planète, son bouclier magnétique. «Nous avons établi un lien direct entre les observations des aurores ultraviolettes et celles des émissions radio, souligne Philippe Zarka. Cela nous renseigne, en associant les données de Saturne, de Jupiter et de la Terre, sur les mécanismes des émissions radio planétaires. On pourra les transposer aux études des exoplanètes.»

Les anneaux de Saturne ne sont pas inertes, bien au contraire: on voit des ondes qui s’y propagent comme les vagues sur un océan

Sébastien Charnoz de l’Institut de physique du globe de Paris

En revanche, il est un mystère que Cassini n’a pas encore résolu: à quelle vitesse Saturne tourne-t-elle sur elle-même? «Jusqu’à présent, on déduisait la rotation des planètes géantes gazeuses de la période de variation de leurs émissions radio, en supposant que, comme sur Terre, le champ magnétique est «accroché» au cœur de la planète, indique Philippe Zarka. Mais Cassini a confirmé que cette période pour Saturne varie de 1% au fil des mois, ce qui est énorme. Il y a donc un ou plusieurs phénomènes qui masquent la rotation réelle.» En treize ans, Cassini n’a pas vécu une année saturnienne entière — environ 29 de nos années —, alors qu’il en faudrait plusieurs. «Il faudra peut-être attendre un siècle pour avoir la réponse!»

Embryons de satellites

Cassini scrutera les énigmatiques anneaux de Saturne jusqu’à son dernier souffle. Formés à plus de 99% de particules de glace d’eau, ils semblent de loin aussi inertes qu’un tas de sable. «Bien au contraire: on voit des ondes qui s’y propagent comme les vagues sur un océan, s’enthousiasme Sébastien Charnoz de l’Institut de physique du globe de Paris, qui collabore à Cassini. Ces ondes liées à la gravité nous renseignent sur la structure de Saturne.»

Au bord des anneaux, des phénomènes d’accrétion de matière forment des embryons de satellites. «On observe ainsi, à une échelle réduite, à des processus similaires à ceux qui ont eu lieu dans le disque protoplanétaire où se sont formées les planètes du système solaire.» Cassini tente aussi de «peser» les anneaux, en espérant ainsi les dater. «On ne connaît leur masse qu’à un facteur 100 près! S’ils sont lourds — ce qui pourrait signifier qu’ils sont âgés —, on pourrait plus facilement expliquer leur formation, juste après celle de Saturne. Mais s’ils sont légers, ils pourraient n’être âgés que de cent millions d’années, ce qui épaissirait le mystère de leur genèse.» La réponse viendra peut-être des données du Grand Finale.

D’ici là, il y aura foule vendredi à Pasadena pour accompagner les derniers instants de Cassini. «Je serai très ému», confie Scott Edgington. Sébastien Charnoz a lui aussi un pincement au cœur. «Je pense qu’il y aura des larmes versées. Pour beaucoup de chercheurs, Cassini était le projet d’une vie.»

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