Voyager 1 est le seul objet fabriqué par l'homme célèbre pour s'être échappé de la «maison spatiale» de ses créateurs - le système solaire. Et au moins deux fois. Où est-il maintenant? Techniquement, toujours dedans.
Les premiers rapports sensationnels selon lesquels la sonde robotique Voyager 1, lancée par la NASA en 1977 pour explorer Jupiter et Saturne, ont quitté le système solaire sont apparus en mars 2013.
L'American Geophysical Union (AGU), une société à but non lucratif dédiée à l'exploration de la Terre et de l'espace, a publié un communiqué de presse citant des changements soudains du rayonnement cosmique.
Quelques heures plus tard, après un commentaire des scientifiques de la NASA travaillant directement sur le projet selon lesquels ils ne pouvaient rien affirmer de tel, les experts de l'AGU ont reculé. Ils ont révisé le communiqué de presse pour indiquer que le vaisseau spatial était «entré dans une nouvelle région spatiale» et ont admis avoir tenté de rendre les conclusions de leurs observations compréhensibles au grand public.
Des messages similaires sont apparus plusieurs fois tous les deux mois, jusqu'à six mois plus tard, les spécialistes de la NASA ont en fait confirmé toutes les déclarations précédentes. Enfin, il a été officiellement annoncé que la sonde était entrée dans l'espace interstellaire un an plus tôt - le 25 août 2012.
Une fois de plus, les médias ne pouvaient pas se priver des gros titres selon lesquels Voyager avait quitté le système solaire - et n'avaient pas totalement tort. Cependant, il n'y a toujours pas de déclarations aussi audacieuses dans les documents de la NASA - de plus, selon eux, aucun de nous ne vivra pour voir le moment où cela deviendra sans aucun doute une réalité.
Où se termine le système solaire?
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Comme toujours, c'est une question de terminologie - tout dépend de ce qui est exactement considéré comme le système solaire.
Au sens habituel, il se compose de huit planètes tournant autour de notre étoile (Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune), leurs satellites, la ceinture d'astéroïdes (entre les orbites de Mars et Jupiter), de nombreuses comètes, ainsi que la ceinture de Kuiper …
Il contient principalement de petits corps laissés par la formation du système solaire et plusieurs planètes naines (y compris Pluton, qui a été rétrogradée dans cette catégorie par rapport aux planètes ordinaires il y a un peu plus de dix ans). La ceinture de Kuiper est essentiellement similaire à la ceinture d'astéroïdes, mais elle est beaucoup plus grande que cette dernière en taille et en masse.
Pour imaginer l'échelle de cette partie de l'empire solaire, il est d'usage d'utiliser des unités astronomiques (au) - une unité est égale à la distance approximative de la Terre au Soleil (environ 150 millions de km ou 93 millions de miles).
La dernière planète, Neptune, est à une distance d'environ 30 UA de l'étoile. Jusqu'à la ceinture de Kuiper - 50 UA.
Ajoutez à cela un peu plus de 70 unités astronomiques - et nous arrivons à la première limite conditionnelle du système solaire, que le Voyager a traversée - la limite extérieure de l'héliosphère.
Tout ce qui précède - les planètes, la ceinture de Kuiper et l'espace au-delà - sont influencés par le vent solaire - un flux continu de particules chargées (plasma) émanant de la couronne solaire.
Ce vent constant forme une sorte de bulle allongée autour de notre système, qui "déplace" le milieu interstellaire et s'appelle l'héliosphère.
En s'éloignant du Soleil, la vitesse des particules chargées diminue à mesure qu'elles rencontrent de plus en plus d'opposition - l'assaut du milieu interstellaire, principalement constitué de nuages d'hydrogène et d'hélium, ainsi que d'éléments plus lourds tels que le carbone et la poussière (seulement environ 1%).
Lorsque le vent solaire ralentit brusquement et que sa vitesse devient inférieure à la vitesse du son, la première frontière de l'héliosphère, appelée la limite de l'onde de choc (en anglais - choc de terminaison), arrive. Voyager 1 l'a traversé en 2004 (son frère jumeau Voyager 2 - en 2007) et est ainsi entré dans une zone appelée héliosheath - une sorte de "vestibule" du système solaire. Dans l'espace de l'hélioshield, le vent solaire commence à interagir avec le milieu interstellaire et leur pression l'une sur l'autre est équilibrée.
Cependant, à mesure que nous avançons, la force du vent solaire commence à s'affaiblir encore plus et finit par céder complètement à l'environnement extérieur - cette frontière externe conditionnelle est appelée l'héliopause. L'ayant surmonté en août 2012, Voyager 1 est entré dans l'espace interstellaire et - si l'on prend les limites de l'influence la plus tangible du vent solaire comme limites - a quitté le système solaire.
Mais en fait, selon l'interprétation généralement acceptée dans la communauté scientifique, la sonde n'a pas encore achevé la moitié du chemin.
Comment les scientifiques ont-ils su que Voyager 1 avait traversé l'héliopause?
Puisque le Voyager explore des espaces jusqu'alors inexplorés, déterminer exactement où il se trouve est une tâche ardue.
Les scientifiques doivent se fier aux données que la sonde transmet à la Terre à l'aide de signaux.
«Personne n'a jamais été dans l'espace interstellaire auparavant, c'est donc comme voyager avec des guides incomplets», a expliqué Ed Stone, chercheur du projet Voyager 1.
Lorsque les informations reçues de l'appareil ont commencé à indiquer un environnement modifié autour de lui, les scientifiques ont commencé à parler du fait que Voyager était sur le point d'entrer dans l'espace interstellaire.
Le moyen le plus simple de déterminer si l'appareil a franchi la limite recherchée est de mesurer la température, la pression et la densité du plasma entourant la sonde. Cependant, un appareil capable de faire de telles mesures a cessé de fonctionner sur Voyager en 1980.
Les spécialistes ont dû se concentrer sur deux autres instruments: un détecteur de rayons cosmiques et un appareil à ondes plasma.
Alors que le premier enregistrait périodiquement une augmentation du niveau des rayons cosmiques d'origine galactique (et une baisse du niveau des particules solaires), c'est le dispositif à ondes de plasma qui a réussi à convaincre les scientifiques de l'emplacement de l'appareil - grâce aux éjections de masse coronales qui se produisent sur notre étoile.
Lors de l'onde de choc suivant l'éjection sur le Soleil, l'appareil a enregistré les oscillations des électrons du plasma, à l'aide desquelles il a été possible de déterminer sa densité.
"Cette onde fait sonner le plasma", a expliqué Stone. "Alors que l'instrument de longueur d'onde plasma nous permettait de mesurer la fréquence de cette sonnerie, le détecteur de rayons cosmiques a montré d'où provenait la sonnerie - des émissions sur le Soleil."
Plus la densité du plasma est élevée, plus la fréquence d'oscillation est élevée. Grâce à la deuxième vague sur le compte de Voyager, en 2013, les scientifiques ont pu découvrir que la sonde volait dans le plasma depuis plus d'un an, dont la densité était 40 fois supérieure aux mesures précédentes. Les sons enregistrés par Voyager - les sons de l'environnement interplanétaire - peuvent être entendus dans la vidéo ci-dessous.
«Plus le Voyager avance, plus la densité du plasma augmente», a déclaré Ed Stone. «Est-ce parce que le milieu interstellaire devient plus dense lorsque vous vous éloignez de l'héliosphère, ou est-ce le résultat de l'onde de choc elle-même [d'une éruption solaire - BBC]? Nous ne savons pas encore."
La troisième vague, enregistrée en mars 2014, a montré des changements insignifiants de densité plasmatique par rapport aux précédentes, ce qui confirme la localisation de la sonde dans l'espace interstellaire.
Ainsi, Voyager 1 est sorti de la partie la plus «densément peuplée» du système solaire et se trouve maintenant à 137 unités astronomiques, soit 20,6 milliards de kilomètres de la Terre. Vous pouvez le suivre ici.
Alors, quand va-t-il enfin quitter définitivement le système? Selon les calculs de la NASA, dans environ 30 mille ans.
Le fait est que le Soleil, accumulant en lui-même la partie écrasante de la masse de tout le système - 99%, étend son influence gravitationnelle bien au-delà de la ceinture de Kuiper et même de l'héliosphère.
Dans environ 300 ans, Voyager devrait rencontrer le nuage d'Oort - une région sphérique hypothétique (car personne ne l'a jamais vue et les scientifiques n'en ont qu'une idée théorique) entourant le système solaire.
Dans celui-ci "vivant", attirés par notre étoile, principalement des objets de glace constitués d'eau, d'ammoniac et de méthane - ils, selon les scientifiques, se sont d'abord formés beaucoup plus près du Soleil, mais ont ensuite été projetés à la périphérie du système par la gravité des planètes géantes. Il leur faut des milliers d'années pour tourner autour de nous. On pense que certains de ces objets parviennent à revenir - et ensuite nous les remarquons sous la forme de comètes.
Les exemples récents incluent les comètes C / 2012 S1 (ISON) et C / 2013 A1 (McNaught). Le premier s'est rompu après être passé près du Soleil, le second est passé près de Mars et a quitté la région intérieure du système.
La limite hypothétique du nuage d'Oort est la dernière limite du système solaire - la limite de la puissance gravitationnelle de notre étoile, ou sphère de Hill.
En dehors du nuage d'Oort, il n'y a rien - seulement de la lumière émanant du soleil et d'étoiles similaires.
Dans quelques années, les scientifiques commenceront à éteindre progressivement les instruments de Voyager 1. Ce dernier devrait s'arrêter vers 2025, après quoi la sonde enverra des données sur Terre pendant plusieurs années avant de poursuivre son voyage en silence.
Il faut environ deux ans pour que la lumière du soleil se déplace à la vitesse la plus rapide que nous connaissons pour atteindre les limites de la sphère Hill. Il faut environ quatre ans pour atteindre l'étoile la plus proche de nous - Proxima Centauri. Le Voyager, si son chemin lui conduisait, aurait pris plus de 73 mille ans.
Mission Voyager
- Malgré son nom, Voyager 2 a été lancé pour la première fois le 20 août 1977. Voyager 1 a été lancé le 5 septembre de la même année
- La mission officielle des sondes était d'étudier Jupiter et Saturne
- Les appareils ont réussi à étudier et à photographier Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune et leurs satellites, ainsi qu'à mener des études uniques sur le système des anneaux de Saturne et les champs magnétiques des planètes géantes
- Voyager 1 s'est alors lancé dans sa «mission interstellaire» et est devenu l'objet le plus éloigné de la Terre qu'une personne a touché. Maintenant, sa tâche est d'étudier l'héliopause et l'environnement au-delà de l'influence du vent solaire. Voyager 2 devrait également traverser l'héliopause dans les années à venir
«Les deux Voyagers ont à bord le soi-disant Golden Records avec des enregistrements audio et vidéo. Ils ont reproduit une carte des pulsars avec une marque de la position du Soleil dans la Galaxie - au cas où celui qui l'a découvert voudrait nous trouver. En outre, les experts ont inclus dans les enregistrements tout ce que, à leur avis, les représentants de la vie extraterrestre ont besoin de savoir sur l'humanité: photographies, salutations en 55 langues, y compris le grec ancien, le télougou et le cantonais, les sons de la nature terrestre (volcans et tremblements de terre, vent, etc. pluie, oiseaux et chimpanzés, pas humains, battements de cœur et rires), ainsi que des œuvres musicales - de Bach et Stravinsky à Chuck Berry et Blind Willie Johnson et des chants traditionnels.
Polina Romanova