Cinq questions sur le grand plongeon de la sonde Cassini dans les anneaux de Saturne

La mission, lancée en 1997, va s'aventurer entre Saturne et ses anneaux, là où aucun instrument n'a jamais pénétré, avant de se désintégrer dans l'atmosphère de la planète, le 15 septembre.

La sonde Cassini, en orbite autour de Saturne, le 6 avril 2017.
La sonde Cassini, en orbite autour de Saturne, le 6 avril 2017. (NASA / JPL-CALTECH / AFP)

Cassini ne fêtera pas ses 20 ans. La sonde américaine, lancée le 15 octobre 1997 pour entrer en orbite autour de Saturne en 2004, amorce, mercredi 26 avril, son dernier grand plongeon vers la planète gazeuse. Un "grand final" comme dit la Nasa, pour terminer en beauté la mission de Cassini, d'une grande richesse scientifique.

Pourquoi Cassini plonge-t-elle sur Saturne ?

Cassini n'a plus beaucoup de carburant, selon la Nasa (en anglais), qui courait le risque de perdre le contrôle de la sonde. Il a donc fallu décider de la meilleure manière de terminer sa belle mission autour de Saturne. Le scénario a évolué au fil de la mission avant d'être fixé : Cassini se désintégrera dans l'atmosphère de la planète gazeuse, le 15 septembre 2017, un mois pile avant ses 20 ans.

C'est presque une nouvelle mission qui commence pour Cassini, car la sonde va récolter encore beaucoup d'informations au cours de ses derniers mois de vie. "La dernière partie de la vie de Cassini sera vraiment comme un feu d'artifice, car en s'aventurant entre la surface de Saturne et ses anneaux, le vaisseau fera des mesures scientifiques qui auraient autrement été impossibles", explique à l'AFP Luciano Iess, membre de l'équipe de recherche de Cassini à l'université La Sapienza de Rome (Italie).

D'autres scénarios ont été envisagés, avant d'être enterrés. Cassini aurait pu s’écraser sur Encelade ou Titan, deux satellites de Saturne susceptibles d’abriter des formes de vie. Mais la Nasa ne voulait pas risquer de les contaminer avec les micro-organismes terrestres que le vaisseau spatial peut encore transporter. La sonde aurait aussi pu être sortie du système saturnien, pour être envoyée vers un astéroïde, mais le voyage aurait été encore très long.

Comment cela va-t-il se passer ?

Depuis l'automne 2016, Cassini orbite au ras des anneaux externes de Saturne. Le 22 avril, le vaisseau a exécuté avec succès son 127e et dernier survol rapproché de Titan, plus grosse lune saturnienne, passant à seulement 979 kilomètres de la surface et subissant une forte accélération, qui a modifié sa trajectoire. "Cassini va bénéficier d’une assistance gravitationnelle du satellite pour modifier et resserrer sa trajectoire", précise le blog Passeur de sciences. Désormais, la sonde ne passera plus à l’extérieur des anneaux, mais "se faufilera entre l’anneau interne et le dessus de l’atmosphère saturnienne".

A partir du 26 avril, Cassini entre dans le vif du sujet. Si tout se passe bien, la sonde doit effectuer 22 orbites entre Saturne et ses anneaux, un espace jamais exploré qui mesure environ 2 000 kilomètres. Cela paraît grand, mais Cassini se déplacera à 34 kilomètres par seconde, soit plus de 120 000 km/h, vitesse à laquelle "un choc avec un des glaçons dont sont faits les anneaux pourrait être fâcheux", explique encore Passeur de sciences. "Nous pensons que l'espace entre les anneaux et la planète sera libre de débris suffisamment gros pour endommager le vaisseau", assure Earl Maize, du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la Nasa en Californie, tout en reconnaissant "l'existence d'inconnues""Par sécurité, Cassini, à chaque traversée des anneaux, tournera sa grande antenne devant elle, l'utilisant comme bouclier", explique Science et vie

La première descente à travers les anneaux est prévue mercredi à 11 heures (heure de Paris). Cassini perdra alors tout contact avec la Terre pendant environ 24 heures. Quand la sonde traversera les anneaux, son analyseur de poussière cosmique fera des prélèvements directs de particules. Cassini doit rétablir les communications avec la Terre au plus tôt à 9h05, jeudi. La sonde commencera peu après à transmettre des images et des données scientifiques.

Que nous a déjà appris Cassini ?

"Cassini a produit un trésor de découvertes, qui nous feront réécrire les ouvrages de science planétaire sur de nombreux sujets", a déclaré mardi devant la presse Nicolas Altobelli, responsable scientifique de la mission à l'Agence spatiale européenne (ESA). En effet, pendant ses treize années de mission autour de Saturne, Cassini a couvert presque la moitié de l'orbite complète de planète autour du soleil, qui dure vingt-neuf ans. 

Cassini a notamment permis de repérer des mers de méthane liquide sur Titan ou un vaste océan d'eau salée sous la surface glacée d'Encelade, petite lune saturnienne. "L’orbiteur a également découvert qu’un des anneaux de Saturne était alimenté en 'matériel' par le satellite Encelade", ajoute Passeur de sciences.

Une récente analyse des données collectées par le spectromètre à bord de Cassini en traversant un panache de vapeur au pôle Sud d'Encelade, a montré la présence d'hydrogène dans ce geyser jaillissant de fissures dans la couche de glace. Cet hydrogène ne peut s'expliquer que par une activité hydrothermale propice à l'existence de la vie, ont expliqué les scientifiques en annonçant cette découverte le 13 avril.

Que peut-elle encore nous apprendre ?

"Cassini va faire certaines de ses observations les plus extraordinaires à la fin de sa longue vie", a récemment prédit Linda Spilker, responsable scientifique de la mission au JPL, en Californie. Les chercheurs espèrent ainsi se procurer des données précieuses sur la structure interne de Saturne, son champ magnétique et l'origine de ses anneaux. Ils comptent aussi obtenir des images inédites au plus près des nuages saturniens.

"Ce que nous apprendrons des dernières orbites de Cassini nous permettra de parfaire notre compréhension de la formation et de l'évolution des planètes géantes et des systèmes planétaires en général", avait expliqué plus tôt en avril à la presse Thomas Zurbuchen, responsable adjoint des missions scientifiques de la Nasa.

Comment suivre les derniers mois de Cassini ?

Comme le rover Curiosity qui explore Mars, la sonde Rosetta ou le robot Philae (RIP Philae), la sonde Cassini a son compte Twitter, sur lequel toutes les dernières informations sont publiées, avant d'être relayées par les comptes de la Nasa et du JPL.

La Nasa mettra également à jour cette page (en anglais), avec les principales étapes principales de la dernière mission de Cassini.