Mise à jour 18 Janvier 2013
 
 
CONFÉRENCE MENSUELLE DE LA SAF
 «L'EXPLORATION DE SATURNE ET TITAN PAR CASSINI-HUYGENS: BILAN UNE SAISON APRÈS L'ATTERRISSAGE DE HUYGENS.»
Par Jean Pierre LEBRETON
Dr de recherche CNRS, anciennement resp ESA Huygens
Au FIAP, 30 rue Cabanis, 75014 Paris (métro Glacière).
Le Mercredi 9 Janvier 2013 à 20H30
 
Photos : JPM. pour l'ambiance (les photos avec plus de résolution peuvent m'être demandées directement)
Les photos des slides sont de la présentation de l'auteur.  Voir les crédits des autres photos et des animations.
Le conférencier a eu la gentillesse de nous donner sa présentation, elle est disponible sur ma liaison ftp et s'appelle :
Lebreton-SAF-Cassini-9jan2013.pdf, elle est dans le dossier CONF-MENSUELLES-SAF/ saison 2012/2013
Ceux qui n'ont pas les mots de passe doivent me contacter avant.
 
Cette conférence a été filmée en vidéo (grâce à UNICNAM et IDF TV) et est accessible sur Internet
On la trouve à cette adresse : http://www.youtube.com/playlist?list=PLM_NLeMfZ9To7wte8Jv9BVdsiic3Qz3Om
 
 
 
Le compte rendu sera succinct étant donné que la présentation est disponible au téléchargement.
 
Une audience très attentive.
 
 
 
Jean Pierre Lebreton nous fait le plaisir de venir d’Orléans où il réside maintenant après avoir passé 32 ans à l’Agence spatiale européenne (ESA).
 
Il a en effet participé dès le début à l’aventure Cassini Huygens, l’idée originale étant venue de Daniel Gautier de l’Observatoire de Paris en 1981, dès 1984 JP Le Breton est sur le projet.
 
Maintenant après une si belle réussite (Huygens s’est posé parfaitement sur Titan et Cassini est toujours en orbite autour de Saturne), il est revenu en France dans son Orléans natal, où il travaille toujours pour l’espace : il est PI (responsable) d’un des instruments de la sonde Rosetta qui doit se mettre en orbite et se poser sur une comète dans quelques années.
Nous en reparlerons.
 
 
 
 
 
 
Historique de la mission vers Saturne :
 
 
 
·        •Idée: mi-70’s/1982
·        •Études du projet : 1984-1988
·        •Développement: 1990-1997
·        •3 Agences/19 Pays se répartissent la mission :
·        •NASA: Orbiteur Cassini
·        •ESA: Huygens
·        •ASI (Italie): Antenne de communication
·        •Lancement: 1997
·        •Arrivée: juin 2004
·        •Fin de la mission nominale: Mi-2008
·        •1ere prolongation (Cassini Equinox Mission) : -09/2010
·        •2eme prolongation: (Cassini Solstice Mission) -2017
·        •Précipitation dans l’atmosphère de Saturne
 
 
 
 
Une représentation du système complexe des anneaux et des satellites de Saturne.
 
 
 
Les différentes orbites programmées pour la sonde Cassini autour de Saturne (voir l’image HR pour plus de détail)
Les différents survols de satellites en fonction des années, la dernière saison se trouvant à droite (2016-2017). Plus de détails en HR en cliquant sur l’image
 
Titan étant relativement éloigné de Saturne va servir très souvent pour une assistance gravitationnelle en plus de la possibilité d’étudier ce corps très intéressant.
On doit en être en ce moment au 90ème survol de Titan depuis 2004.
On remarque qu’il y a en moyenne 20 à 25 orbites différentes par an autour de Saturne, permettant ainsi un large choix d’étude de satellites ou d’anneaux.
 
 
La fin de mission en 2017 sera tragique, comme on ne veut pas prendre le risque de polluer une des lunes de Saturne par un crash accidentel (pour préserver une exploration future), on va précipiter la sonde dans l’atmosphère de Saturne, comme pour Galileo avec Jupiter.
 
 
 
BILAN D’UNE SAISON
 
 
Saturne est comme la Terre inclinée sur son orbite (27°) et donc cela donne naissance à des saisons, mais un peu plus longues que sur Terre, le périple de Saturne durant 30 ans, chaque saison dure 7ans ½.
Nous avons donc la chance de voir ce qui s’est passé en une saison depuis l’arrivée de Cassini en 2004.
 
Quelques remarques concernant toutes les découvertes de Cassini (non exhaustif).
 
*** La découverte du micro satellite Méthone par Sébastien Charnoz.
Méthone orbite Saturne à une distance d'environ 194.000 km et fait environ 3 km de diamètre.
 
*** Lunes et anneaux interagissent les uns avec les autres.
À cette occasion JP Le Breton nous passe des extraits de films de la sonde montrant différentes influences sur les anneaux, en voici un :
 
Vidéo
 
 
 
 
 
 
 
 
*** L’atmosphère de Saturne est très dynamique.
 
On découvre une tempête géante dans l’hémisphère Nord.
 
Un vortex hexagonal au Pôle Nord difficilement explicable et qui comporte une tempête en son centre.
 
 
*** Découverte des jets d’eau d’Encelade.
 
Nous avons maintes fois signalé la présence de geysers s'échappant de la zone des griffures de Tigre du Pôle Sud d'Encelade, mais il semble que l'on ait un peu plus de détails maintenant : de l'eau liquide ne serait pas trop loin de la surface d'après les scientifiques de l'équipe d'imagerie de la mission.
 
On a essayé de comprendre le problème des geysers d'Encelade et on est arrivé à la conclusion (logique) de forces de cisaillement mécaniques qui génèrent de la chaleur (transformation de l'énergie mécanique en chaleur comme quand vous vous frottez les mains)
 
Ces forces de cisaillement sont causées par les effets de marées dans la croûte d'Encelade, particulièrement actives au Pôle Sud dans la région des griffures de tigre dont nous avons déjà parlé dans ces colonnes.
 
 
Cassini survole Encelade à 25km d’altitude et passe dans l ‘émission des geysers. À cette occasion on peut mesurer un spectre : il contient la signature de l’eau du sel et des matières organiques, comme les ingrédients d’une comète !
 
Cela semble confirmer la présence d’un océan d’eau salée au contact avec le noyau de silicates.
 
Une photo récente d’Encelade au premier plan , où l’on distingue parfaitement les geysers du Pôle Sud.
 
On distingue Épiméthée derrière Encelade et dans le haut les anneaux.
Image prise dans le visible de 175.000 km d’Encelade.
Crédit : NASA/JPL-Caltech
 
 
 
 
 
*** Saturne vue côté nuit.
 
 
*** Les anneaux vus à l’équinoxe.
 
On ne voit plus l’ombre des anneaux sur la planète à cette occasion, la luminosité des anneaux ne gênent plus pour étudier les petits satellites équatoriaux.
Depuis la Terre on voit les anneaux par la tranche.
 
 
*** Le petit satellite Daphnis situé dans la division de Keeler, fait des vagues en se déplaçant !
 
voir cette surprenante vidéo.
Les mesures des ombres ont donné des hauteur de ces vagues de l'ordre de quelques km, c'est à dire plus de 200 fois l'épaisseur de l'anneau (on pense que les anneaux A et B ont une épaisseur de l'ordre de 10m).
On remarque que même Daphnis projette une ombre.
 
 
Voir aussi cette vidéo :  
 
 
 
 
 
 
 
*** Le mystère de la rotation de Saturne.
 
La période de rotation de Saturne est mesurée par ses variations périodiques d’émissions radio.
 
Lors du passage de Voyager en 1980, on mesura la vitesse de rotation : 10H 39min 24s ; plus tard on constata une variation de 6 minutes de cette valeur (10H45), pourquoi ?
Serait-ce le vent solaire qui perturberait la rotation ? Voir la référence plus bas.
 
On ne connaît pas la période de rotation interne de la partie solide de la planète actuellement.
 
 
ET TITAN ?
 
 
 
Cassini avec ses multiples passages a effectué de nombreuses vues de Titan en IR et en image radar qui permettent maintenant d’avoir une bonne idée de ce satellite.
 
On combine d’ailleurs maintenant ces deux types d’informations, comme on le voit sur la carte de Titan suivante.
Il faut savoir que quand on fait une passe en IR on ne peut pas faire de mesure radar et réciproquement, ces deux instruments sont situés sur des faces opposées de la sonde.
 
 
Carte de Titan montrant la localisation des montagnes dont les noms attribués par l’UAI sont tirés
des romans de JRR Tolkien. Données du VIMS et du Radar.  NASA/JPL
 
 
On aurait découvert récemment des icebergs de glace de méthane/éthane sur les lacs de Titan.
Ils expliqueraient ainsi les données bizarres recueillies de temps en temps au radar sur les surfaces planes des lacs d’hydrocarbures.
 
 
De même il semble que l’on ait remarqué de la pluie tomber sur Titan.
La pluie serait intermittente mais changerait l’apparence de la surface en IR.
 
On a mis aussi en évidence la présence de cryovolcanisme, notamment dans la zone de Sotra Facula.
Il semblerait que ce « volcan » crache de temps en temps de l’eau et de l’ammoniaque.
 
  vidéo
 
 
 
 
 
 
On peut aussi enregistrer cette video en cliquant ici.
 
 
 
 
 
COMPLÉMENTS SUR HUYGENS.
 
Jean Pierre Lebreton termine sa conférence en nous parlant de son « bébé », la sonde Huygens qui s’est posée avec succès sur Titan , nous avons tous vécu ce moment en direct avec enthousiasme en Janvier 2005.
 
On connaît tous les détails de cette mission, se reporter aux archives du site, rappelons brièvement :
 
·        Le premier rapport de mission
·        La conférence de JP Lebreton à l’IAP
·        Les lacs de Titan
·        Un océan interne caché
·        L’arrivée revisitée.
 
 
 
De nouvelles explorations de Titan sont nécessaires, de nombreux projets existent, ils ne sont pas encore tous financés.
 
 
On y pense, et on a peut être imaginé le moyen de voyager plus vite (Cassini a mis 7 ans !) : utiliser une voile solaire, mais non pas en utilisant les photons , mais les protons du vent solaire, beaucoup plus énergétiques.
 
Une firme y pense : Electric Solar Wind Sail (E-sail)
 
 
 
 
 
 
 
À quand la prochaine mission ??
 
 
 
 
POUR ALLER PLUS LOIN.
 
La mission Cassini Huygens à la NASA.
 
La mission Cassini Huygens à l’ESA.
 
L’énigme de la rotation de Saturne par Ph Zarka du LESIA.
 
Floating Ice on Titan Lakes? 
 
Evidence for rain on Titan par nos amis de la planetary society
 
Le monde fascinant de Titan révélé par la mission Cassini-Huygens
 
Consulter le dossier très complet des archives du site sur Saturne 
 
 
 
 
 
Bon ciel à tous
 
 
Jean Pierre Martin   Président de la commission de cosmologie de la SAF
www.planetastronomy.com
Abonnez-vous gratuitement aux astronews du site en envoyant votre nom et e-mail.