Pioneer 10 fête ses 50 ans : souvenir de la première escapade de l’humanité sur Jupiter

Caractéristique Nous approchons peut-être du 50e anniversaire du dernier alunissage d’Apollo, mais ayez une pensée pour les missions Pioneer de la NASA. Pioneer 10, la première mission vers les planètes extérieures, a été lancée il y a 50 ans ce mois-ci.

Il est difficile de saisir le nombre d’inconnues auxquelles sont confrontés les scientifiques et les ingénieurs avec les engins spatiaux Pioneer 10 et 11. Des sondes Pioneer antérieures avaient été lancées pour étudier la Lune et la météo spatiale, mais avec les engins spatiaux jumeaux 10 et 11, les scientifiques s’aventureraient vers l’extérieur, au-delà de la ceinture d’astéroïdes et de Jupiter.

Les missions étaient un précurseur du célèbre Grand Tour des sondes Voyager. Le vaisseau spatial Pioneer serait utilisé pour évaluer les dangers possibles dans la ceinture d’astéroïdes et l’environnement autour de Jupiter (Pioneer 11 continuerait à effectuer un survol de Saturne) ainsi que pour collecter autant de données que possible.

Pourrait-il traverser la ceinture d’astéroïdes ? … Serait-ce comme essayer de traverser Oxford Street à pied à l’heure de pointe et devoir esquiver toutes les voitures – ou quoi ?

En plus d’être le premier vaisseau spatial placé sur une trajectoire d’évasion et le premier à survoler Mars et Jupiter, Pioneer 10 a également été le premier à utiliser l’énergie électrique entièrement nucléaire d’une paire de générateurs thermiques à radio-isotopes SNAP-19 (RTG). Si tout se passait bien, il serait trop loin du Soleil pour utiliser l’énergie solaire.

“Pioneer et Voyager ont tous deux été lancés”, se souvient le Dr Garry Hunt, membre de l’équipe d’imagerie de Voyager, “avant que quiconque ne pense ‘Attendez les gars, que se passera-t-il si ces vaisseaux spatiaux se renversent et s’écrasent en Floride ?'”

Ils ne l’ont pas fait, bien que les protestations autour du lancement de vaisseaux spatiaux alimentés par RTG deviendraient monnaie courante (par exemple, les protestations contre le plutonium à bord de Galileo et Cassini).

Pioneer 10, cependant, a été lancé au sommet d’une version à trois étages de l’Atlas Centaur le 3 mars à 0149 UTC sans beaucoup de drame.

“Le vaisseau spatial était vraiment assez simple”, a expliqué Hunt, “L’essentiel était – pouvait-il traverser la ceinture d’astéroïdes? Nous n’avions aucune idée à quel point ce serait difficile ou facile.

“Est-ce que ce serait comme essayer de traverser Oxford Street à l’heure de pointe et devoir esquiver toutes les voitures – ou quoi?”

En effet. Une espèce de poussière spatiale frappant une sonde pourrait facilement la désactiver. Et puis il y avait Jupiter : “Nous savions à ce moment-là que Jupiter avait un grand champ magnétique, mais nous (la communauté spatiale) n’étions pas sûrs de ce que c’était de près.”

Ainsi, armé de 11 instruments, Pioneer 10 a été lancé il y a 50 ans ce mois-ci avec une longue liste d’inconnues à cocher. Quatre mois après son lancement, il a rencontré la ceinture d’astéroïdes, et la bonne nouvelle ? Il a traversé.

Quelques frappes ont été enregistrées bien que, selon la NASA, “moins que prévu”. Il a émergé de la ceinture en février 1973, la même année où il ferait son approche la plus proche de Jupiter à seulement 82 000 miles (131 966 km) (considérablement plus proche que celle que les Voyagers feraient quelques années plus tard).

Une diminution du vent solaire et une augmentation de 100 fois de la température ont indiqué que Pioneer 10 était entré dans la magnétosphère de Jupiter. L’approche la plus proche a eu lieu le 3 décembre 1973. Le vaisseau spatial a pris des images de la planète (seules les couleurs bleue et rouge étaient disponibles, qui ont été combinées pour produire une image verte synthétique pour les trois couleurs complètes) et plus de 500 ont été transmises vers la Terre. Le programme Pioneer recevra plus tard un prix EMMY pour son affichage en temps réel et la diffusion d’images de Jupiter aux médias.

Comme Robert Kraemer, directeur des programmes planétaires de la NASA, l’a dit à l’époque : “Nous pouvons dire que nous avons envoyé Pioneer 10 pour tordre la queue d’un dragon, et il a fait cela et plus encore. Il lui a donné un très bon coup et… ce [Pioneer 10] réussi à survivre.”

En effet, il l’a fait. Les ingénieurs et les scientifiques ont observé que les détecteurs du vaisseau spatial montaient vers leurs limites ; selon un article d’histoire de la NASA sur le sujet “L’un des enquêteurs a utilisé 99% de la portée de son instrument pour obtenir des données malgré le rayonnement, mais l’instrument a survécu à la rencontre avec seulement le 1% restant à revendre.” Pioneer 10 a survécu avec seulement des problèmes mineurs.

Kraemer a encore dit à l’époque : « Il est très difficile de voir comment cela [Pioneer 10] aurait pu mieux faire son travail. Tous les éléments sont allés au-delà des attentes des équipes de projet, réussir un bon lancement il y a quelques années, suivre le vaisseau spatial, récupérer toutes les données, n’a été qu’un bel effort.”

“Si vous pensez à ce qu’il a découvert”, se souvient Hunt, “il a découvert qu’il pouvait y arriver. Il a découvert qu’il pouvait survivre, mais vous devez être bien protégé.”

L’équipe Voyager s’est rendu compte que ses propres instruments avaient besoin de protection – bien sûr, Pioneer 10 avait traversé la ceinture d’astéroïdes, mais il avait quand même enregistré quelques coups ; était-ce de la chance ou était-ce normal? L’électronique sophistiquée aurait également besoin d’être protégée à mesure que l’on en apprendrait davantage sur l’environnement autour de Jupiter. Tout cela serait très utile aux Voyagers pour leurs missions prolongées vers Saturne et au-delà. En comparaison, la mission de Pioneer 10 était, comme l’a dit Hunt, “Jupiter ou rien… et il l’a fait…”

Pioneer 10 n’a pas eu d’autres rencontres. Il a dépassé l’orbite de Saturne en février 1976, enregistrant que l’énorme queue magnétique de Jupiter couvrait la distance entre les deux planètes et traversait l’orbite de Neptune en 1983. La NASA est restée en contact régulier avec la sonde jusqu’au 31 mars 1997, lorsque les coupes budgétaires signifiaient que seules des communication s’est produite.

Pourtant, les instruments de l’engin spatial ont continué à fonctionner et ont soulevé une énigme intéressante : “l’anomalie des pionniers” où les deux pionniers ont été notés comme voyageant un peu plus lentement que prévu, un phénomène attribué aux émissions des RTG (bien que l’analyse se soit poursuivie longtemps après les données ont cessé d’être reçues).

En 1998, Pioneer a perdu sa couronne “d’objet fabriqué par l’homme le plus éloigné” au profit de Voyager 1 et les dernières données de télémétrie ont été reçues le 27 avril 2002. Moins d’un an plus tard, le 23 janvier 2003, le signal final a été capté du vaisseau spatial. Passé ce délai, les ingénieurs ont estimé que la source d’alimentation RTG ne pouvait plus piloter l’émetteur radio. Une dernière tentative de contact avec Pioneer 10 a eu lieu le 4 mars 2006.

Plus en communication, Pioneer 10 navigue. “Donc, Pioneer nous a vraiment ouvert l’esprit”, a déclaré Hunt, “Une mission très, très importante. C’est peut-être le premier vaisseau spatial à quitter le système solaire * ; je dis “peut-être” parce que nous avons perdu le contact en 2003. Voyager, nous avons été capable de suivre tout au long, mais le premier aurait pu être Pioneer 10.

“Un vrai, vrai Pionnier.” ®

* Au moment de la rédaction de cet article, les sondes Pioneer 10 et 11, désormais abandonnées, sont respectivement à 130,6 UA et 108,7 UA du Soleil. Voyager 2 vaut 129,6 UA et Voyager 1 vaut 155,7 UA. Les deux Voyagers voyagent considérablement plus vite que les Pioneers. Données de Heavens-above.com ®