Voyager 1 approche du cap d’un jour-lumière de la Terre
- Le 18 novembre, Voyager 1 devrait atteindre la distance de 16,09 milliards de miles de la Terre, soit un jour-lumière
- En septembre, les ingénieurs ont remplacé trois appareils par des modèles moins énergivores afin de prolonger le fonctionnement des instruments scientifiques restants
- Après une interruption des communications les 18 et 19 octobre, le signal est revenu le 20 octobre ; la cause de l’incident n’a pas encore été déterminée
La distance à laquelle attendre une réponse prendrait deux jours
Voyager 1 approche d’un seuil qui illustre concrètement l’ampleur de son voyage : le 18 novembre, la sonde devrait se trouver à 16,09 milliards de miles, soit 25,89 milliards de kilomètres de la Terre. La lumière met 24 heures à parcourir cette distance, d’où son nom de jour-lumière. Aucun autre objet construit par l’homme ne s’était aventuré aussi loin auparavant. Pour la NASA, cette date est non seulement symbolique, mais rappelle aussi à quel point les communications avec la sonde sont lentes.
La vitesse de Voyager 1 dans l’espace interstellaire est d’environ 38 000 miles par heure, soit 61 155 kilomètres par heure. Malgré ce déplacement, la sonde ne peut pas échanger rapidement des données avec la Terre : le signal radio se propage à la vitesse de la lumière, et une commande mettra environ une journée à atteindre la sonde. Le signal de réponse nécessitera environ 24 heures supplémentaires. Ainsi, même lorsque la communication est établie, il s’écoule environ deux jours entre l’envoi d’une commande et la réception de la réponse.
La sonde a quitté la Terre en 1977 et a passé près de cinq décennies dans l’espace. Elle et Voyager 2 ont franchi la limite de l’héliosphère — une immense région de particules et de champs magnétiques créée par le Soleil — et sont entrées dans l’espace interstellaire. Ces sondes restent les seules à avoir étudié directement le milieu au-delà de l’héliosphère. Leurs mesures sont donc importantes, non seulement parce qu’elles prolongent une mission de longue date, mais aussi parce qu’il n’existe actuellement aucune autre mission capable de recueillir des données dans cette région éloignée.
Économiser l’énergie à bord d’une sonde qui approche du demi-siècle
En septembre, l’équipe de Voyager a achevé une opération visant à réduire la consommation d’énergie de la sonde. Les ingénieurs ont remplacé trois appareils par des solutions de rechange moins énergivores ; trois autres appareils contribuent à maintenir la température souhaitée. L’opération a reçu le surnom officieux de « Big Bang » et a nécessité plusieurs mois de préparation. Les remplacements ont été effectués simultanément afin de réduire la consommation d’énergie tout en maintenant une bonne répartition de la chaleur à l’intérieur de la sonde, malgré le froid extrême de l’espace.
Cette séquence d’opérations était nécessaire en raison de la conception du système de chauffage : les six appareils concernés contribuent à maintenir la température à l’intérieur de la sonde. Selon la NASA, les trois éléments d’origine devaient être remplacés ensemble, et non séparément, afin de ne pas perturber l’équilibre thermique. L’opération sur Voyager 1 a eu lieu environ six semaines après une procédure similaire sur Voyager 2. La NASA espère que cette modernisation prolongera la durée de fonctionnement des instruments scientifiques encore actifs de Voyager 1 et lui permettra de recueillir plus longtemps des données sur l’espace interstellaire.
Les deux sondes tirent leur électricité de générateurs thermoélectriques à radioisotopes. Ceux-ci utilisent la chaleur dégagée par la désintégration radioactive du plutonium et la convertissent en énergie électrique. À mesure que ce processus se poursuit, la puissance disponible à bord diminue : chaque sonde perd environ quatre watts de puissance produite par an. Après près de 50 ans, cette baisse progressive n’a laissé aux ingénieurs qu’une marge de manœuvre très limitée. La NASA a déjà mis hors service des équipements qui n’étaient plus nécessaires à la phase actuelle de la mission, afin de maintenir en fonctionnement les systèmes restants.
Interruption des communications et basculement automatique vers le système de secours
Lorsque Voyager 1 a décollé en 1977, il emportait dix instruments scientifiques. Certains ont été éteints après l’achèvement des survols des planètes extérieures, tandis que d’autres ont continué à explorer des régions de l’espace toujours plus lointaines. Les réserves d’énergie limitées ont déjà contraint la NASA, ces dernières années, à éteindre deux instruments scientifiques. Dans ce contexte, préserver les instruments restants revêt une importance pratique : ils permettent de poursuivre les observations directes de l’environnement au-delà de l’héliosphère, où aucun autre engin spatial n’a encore été envoyé pour effectuer des mesures.
Avant la mise en œuvre du « Big Bang », la NASA aurait pu se voir contrainte d’éteindre un autre instrument de Voyager 1 dès l’été 2027. Les économies d’énergie réalisées devraient repousser cette échéance, mais la source n’affirme pas que cette modernisation garantira le fonctionnement de tous les instruments jusqu’à une date précise. Les générateurs continuent de perdre de leur puissance, et cet engin spatial âgé de près de cinquante ans pourrait rencontrer de nouvelles difficultés techniques. Il s’agit donc de prolonger les capacités de la mission, et non de lever les limites liées à l’alimentation électrique.
Parallèlement, les ingénieurs enquêtent sur une interruption des communications survenue les 18 et 19 octobre. Lors de deux séances prévues à 24 heures d’intervalle, le réseau Deep Space Network n’a pas reçu le signal radio de Voyager 1. Après deux tentatives infructueuses, le signal est réapparu de façon inattendue le 20 octobre, environ 48 heures après le début de l’interruption. Selon la NASA, les communications sont restées stables depuis, et les spécialistes ont envoyé des commandes à la sonde afin d’enquêter sur ce qui s’est passé.
Ce que signifie le cap d’un jour-lumière
Le Deep Space Network est un réseau de grandes antennes radio réparties en trois endroits dans le monde. Il permet à la NASA d’échanger des signaux avec des sondes qui explorent la Lune et des régions beaucoup plus lointaines. Au moment de l’incident, Voyager 1 se trouvait à environ 16 milliards de miles, soit 24 milliards de kilomètres, de la Terre. La source ne précise pas ce qui a provoqué l’absence de signal lors des deux séances. Le rétablissement du contact ne permet donc pas encore d’expliquer définitivement la panne.
Lors de l’examen, les ingénieurs ont découvert qu’un groupe de propulseurs d’orientation de Voyager 1 avait cessé de fonctionner, après quoi la sonde a automatiquement activé les propulseurs de secours. Cette commutation relève du système de protection contre les défaillances : les ordinateurs de bord peuvent détecter un problème potentiel, passer à l’équipement de secours, stabiliser la sonde et suspendre les opérations courantes. Cela donne à l’équipe au sol le temps d’évaluer l’état de la sonde et de décider de la marche à suivre. Toutefois, la NASA n’a pas encore établi si cette défaillance était bien à l’origine de la perte de communication.
Karim Badaruddin, responsable de la mission Voyager au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, a indiqué que l’équipe observait ce comportement de la sonde pour la première fois, mais qu’à ce stade de la mission, il fallait s’attendre à des imprévus. Il a également dit son soulagement de voir les communications rétablies et son désir de comprendre la cause de l’incident. La prochaine étape marquante — le franchissement prévu le 18 novembre de la distance correspondant à un jour-lumière — ne dissipe pas cette incertitude : la sonde continue de fonctionner, mais son énergie est limitée et l’analyse de l’incident se poursuit.
Source : ScienceDaily
