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8 Aug 2019 
admin 
Au début des années 2000, la NASA décident de plusieurs missions vers ces régions lointaines en faisant partie du programme appelé New Frontières, alors elle envoie la sonde New Horizons pour explorer la planète Pluton et sa lune Charon, une sorte de satellite très proche, forment un système de planètes doubles qui sera étudié pour la première fois. Il sera ensuite possible d’explorer des objets de la ceinture de Kuiper, ceux-ci, pour ainsi dire inconnus, sont susceptibles de fournir des informations importantes sur le processus de formation de tout le système solaire. On imagine les difficultés techniques d’une telle mise en place vu l’extrême éloignement de ces régions. On sait, par exemple, qu’un ordre donné à partir de la terre prendra plusieurs heures avant d’atteindre la sonde. De même pour la sonde vers la terre. Conclusion cette sonde devra agir par elle-même la plupart du temps. Son programme est défini de façon la plus précise.
La sonde envoyée étudiera la géologie, les structures en surface, la composition du sol et sa température, la structure et la composition de l’atmosphère des corps célestes environnants.
C’est un voyage au long cours, car il faut rappeler que son lancement date du 19 janvier 2006 (depuis la base de Cape Canaveral en Floride par une fusée Atlas V – 551, le plus lourd des lanceurs.
En effet, la même année du lancement de cette sonde, l’Union Astronomique International, décide déclasser Pluton à rang des planètes naines. New Horizons est une des engins la plus rapide que leurs précédents, de telle manière qu’elle atteint Jupiter le 28 février 2007, lorsque qu’elle travers cette planète les scientifiques profitent pour extraire plus d’information de Jupiter, elle s’en sert de sa gravité pour s’envoler vers Pluton qu’elle atteint le 14 juillet 2015, en arrivant à cette planète elle a obtenu un maximum d’informations pour ensuite, si possible, en poursuivant sa direction vers d’autres plus petits corps de la ceinture de Kuiper jamais exploré jusqu’aujourd’hui.
Il faut rappeler que jusqu’à présent, les tentatives pour l’étude de Pluton ont toutes été vaines. D’une part à cause du coup élevé de la mission, de l’autre, des critères techniques irrésolues et du risque encouru au vu
La réalisation de New Horizons s’explique du fait que le National Research Council a fait de Pluton et de la ceinture Kuiper son objectif principal dans l’exploration du système solaire.
La mission, a trois objectifs principaux :
– Description globale de la géologie et de la morphologie de Pluton et Charon
– Détermination de la composition de la surface de ces planètes
– Découverte des caractéristiques de l’atmosphère neutre de Pluton et son taux d’échappement
Parmi des objectifs secondaires : étudier la variation de temps de la surface et l’atmosphère de Pluton ; réalisation de prises de vue en relief des planètes étudiées ; cartographier Pluton et Charon avec une résolution élevée pour pouvoir définir les caractéristiques des terrains et de zones choisies de la surface de ces derniers ; connaître la température à la surface, etc.
Pluton se situe à, plus ou moins, 28 unités astronomiques du Soleil (Une UA = 150 millions de km), l’énergie solaire reçue à une telle distance est presque inexistante par rapport à celle reçue sur Terre. Le problème se pose quant à l’alimentation de la sonde lancée vers Pluton, il faut qu’elle soit complètement autonome et ceci grâce à un générateur thermoélectrique à radio-isotope qui utilise la chaleur produite par la désintégration radioactive de pastilles de dioxyde de plutonium.
Cette sophistication technologique extrême a été nécessaire pour imaginer cette mission déjà périlleuse, admissible et ayant de bonnes chances de succès.
Dans sa structure, New Horizon est une sonde en forme de triangle. A une de ses angles est fixé un générateur thermoélectrique et sur la face se trouve une antenne parabolique assurant la liaison avec la Terre. Ses dimensions sont de 2,1 m sur 2,7 m avec une épaisseur de 0 ,7 m. Elle pèse 478 kg.
Sa structure est bâtie autour d’un cylindre en aluminium, à l’une de ses extrémités se trouve un adaptateur qui lie la sonde à sa fusée. Des panneaux – nids d’abeille aux différents équipements, ainsi que le générateur thermoélectrique à Radio-Isotope. Et enfin, le carburant se trouvant à l’intérieur de ce cylindre. C’est donc un engin complexe mais relativement réduit par sa taille. Imaginons un engin grand comme un piano à des centaines de millions de kilomètres…
Comme dit plus haut, la sonde survolera dans la région à une très faible quantité d’énergie solaire perçue. Son déplacement sera donc assuré par un générateur thermoélectrique à radio-isotope (GPHS-RTG). La chaleur fournie par la transformation radioactive de 10,09 kg de dioxyde de plutonium (238 PuO2) sera convertie en électricité.
Vu la longueur de la mission et les dangers qui y sont liés, des composants de la sonde ne peuvent pas être orientés séparément les uns des autres. L’orientation de tout l’ensemble de la sonde est déterminée par des senseurs stellaires – petites caméras qui prennent 10 fois par seconde une image en grand angle, ainsi que les senseurs solaires qui repèrent la position du Soleil lorsque ceux des stellaires ne peuvent plus orienter. Le programme a dû avoir recourt une complexité technologique sans précédent tout en éliminant les machineries trop sophistiquées qui auraient éventuellement, par leur sophistication même, pu occasionner des ruptures ou des pannes. Quant à la limitation du carburant (pour modifier son orientation) qui est assurée par des roues de réaction comme dans des autres sondes, New Horizons est mise en rotation autour de l’axe de ses antennes qui transmettent des informations et reçoivent des données de la Terre.
Il faut rappeler que lancée par la fusée Atlas V, la sonde ne peut ni accélérer, ni freiner, elle ne peut que faire des corrections de trajectoire afin de survoler, d’abord, Jupiter, ensuite Pluton et d’autres objets rencontrés dans la ceinture de Kuiper. La sonde a propulseurs – petits moteurs-fusées qui accomplissent des corrections de trajectoire et peuvent modifier l’orientation. La sonde, enfin, communique avec la Terre grâce aux trois antennes qu’elle possède. Les plus grosses données à transmettre passent par l’antenne parabolique à grand gain, à haut débit. L’envoie de l’ensemble de données prenne au minimum 9 mois.
L’informatique de la sonde est programmée pour une moindre consommation électrique. Ainsi elle utilise un microprocesseur 32 bits Mongoose-V avec une fréquence d’horloge ralentie. Les données reçues et celles à envoyer sont stockées dans une mémoire de 8 Go toujours dans le but de la faible consommation d’électricité. On voit ici l’enjeu de gain et d’économie dans un territoire si hostile. Dans le même ordre d’idée, la partie électronique de la sonde est protégée des basses températures de la région par une protection thermique multi-couches. Lorsque la consommation chute en-dessous de 150 W, des petits radiateurs maintiennent la chaleur. Cela permet de conserver la chaleur dégagée par l\’électronique et maintenir ainsi la température dans une fourchette comprise entre 10 et 30 °C.
2.3 Les observations concrètes de New Horizons
Deux ans et demi après son lancement, à une vitesse de 16.16 km/s voilà New Horizons au-dessus de Jupiter. La caméra LORRI prend la première photo de Jupiter le 3 septembre 2006 puis elle entame une campagne d\’étude systématique du système jovien en décembre 2006. Leurs instruments permettent d\’effectuer des mesures très précises des orbites des lunes intérieures de Jupiter en particulier d’Amalthée. Le survol de Jupiter se produit à 32 rayons de la planète et donne lieu à une campagne d\’observation intensive qui dure quatre mois. La somme recueillie en elle-même valait déjà le voyage car on atteint ici une précision jamais atteinte. L’observation de Jupiter était la bienvenue, et il n’aurait pas été pensable d‘en faire l’impasse mais rappelons-nous la mission primordiale de New Horizons… Les nouveaux horizons étant en effet les régions les plus inexplorées de l’ensemble de notre système solaire : Pluton et son satellite tout proche, Charon, pour ensuite aller se perdre dans la ceinture de Kuiper. A l’heure où l’on écrit, la sonde es au-dessus de Pluton. Les mois à venir nous renseigneront sur le mystère de cette planète double et aux caractéristiques différentes. Beaucoup de curiosité autour de l\’orbite, fortement elliptique de Pluton (produisant de fortes variations de température), dont les effets seront intéressants à observer – ainsi que sa composition, ses composants organiques (comme le méthane), présents à sa surface mais également à la surface d\’autres objets trans-neptuniens. Nombreuses énigmes qui seront percées avec la découverte des éléments que la sonde New Horizons nous transmettra. La mission se poursuit.
Sans doute, se poursuit-elle, mais elle n’est pas née de rien. Elle est, en réalité, la prolongation heureuse d’autres missions dont Voyager est la plus significative.