« Là-bas, en route vers l’inconnu » : alors que Voyager 1 arrive à un jour-lumière de la Terre, les scientifiques réfléchissent à son passé – et à son avenir

La sonde Voyager 1 de la NASA, déjà l’objet construit par l’homme le plus éloigné dans l’espace, est sur le point d’établir un autre record. Le 18 novembre, le vaisseau spatial sera si loin de la Terre que la lumière, la lumière de l’univers, limite de vitesse ultimeil faut 24 heures complètes pour l’atteindre.

Pour les chercheurs qui ont travaillé sur le programme Voyager et continuent d’étudier ses données, l’étape symbolique d’être à une journée-lumière complète de la Terre célèbre une mission qui se poursuit un demi-siècle après son début. Depuis leur lancement en septembre 1977, les sondes jumelles Voyager ont survécu à de nombreux ingénieurs qui les ont construites, et leurs survols des planètes extérieures du système solaire restent parmi les meilleures observations rapprochées que les scientifiques aient de ces mondes lointains.

« Voyager 1 et Voyager 2 transcendent les générations », Pascal Leeun planétologue de l’Institut SETI qui faisait partie de l’équipe Voyager 2 au Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA lors de son survol de Neptune en 1989, a déclaré à Live Science. « Non seulement leurs données sont pertinentes, mais eux-mêmes sont toujours là, se dirigeant vers l’inconnu. »

Voici ce que les Voyageurs ont révélé sur le système solaire et l’espace interstellaire, ce qui se passe lorsque leur énergie s’épuise enfin et si quelqu’un – ou quoi que ce soit – puisse un jour intercepter les messages de la Terre qu’ils transportent.

À quelle distance se trouvent Voyager 1 et Voyager 2 de la Terre actuellement ?

Voyager 1, naviguant dans l’espace à près de 38 000 mph (61 000 km/h), se trouve à un peu moins de 16 milliards de miles (environ 26 milliards de kilomètres) de la Terre. C’est la distance parcourue par la lumière en 24 heures, également appelée un jour-lumière. Le vaisseau spatial atteindra cette étape le 18 novembre à 5 h 16 min 07 s HE, après avoir voyagé dans l’espace pendant 49 ans, deux mois et 11 jours.

Aussi longtemps que cela semble, « cela reste pathétiquement lent dans le grand schéma des choses », a déclaré Lee à Live Science.

Scientifiquement parlant, Voyager 1 n’a même pas encore quitté son quartier d’origine. En 2012, la sonde a voyagé au-delà de l’héliosphère, la bulle de plasma soufflée vers l’extérieur par le soleil qui protège les planètes du rayonnement cosmique entrant. Mais il reste toujours sous l’emprise gravitationnelle du soleil, qui s’étend au-delà du nuage d’Oort – une vaste coquille sphérique de corps glacés entourant le système solaire. Voyager 1 aura besoin d’environ 300 ans de plus rien que pour atteindre le bord intérieur du nuage, et peut-être 30 000 ans pour voler au-delà, selon NASA.

« Au contraire, cela nous rappelle l’immensité de l’espace et du temps, et comment ce vaisseau spatial n’est qu’un petit grain de poussière qui dérive à peine du système solaire », a déclaré Lee.

Sur sa trajectoire actuelle, Voyager 1 passera à moins de 1,7 années-lumière d’une étoile faible appelée Gliese 445 dans environ 40 000 ans, date à laquelle il sera plus proche de cette étoile que de notre propre soleil. Plus loin, le système stellaire le plus proche du nôtre, Proxima Centauri, se trouve à environ 4,24 années-lumière, soit plus de 1 500 fois plus loin que Voyager 1 le 18 novembre.

Pendant ce temps, le jumeau de Voyager 1, Voyager 2, a emprunté un itinéraire différent à travers le système solaire après le lancement des deux sondes en 1977, afin de dépasser Uranus et Neptune après avoir revisité Jupiter et Saturne. Actuellement en espace interstellaire À environ 21 millions de kilomètres de la Terre, Voyager 2 atteindra sa propre marque de jour-lumière en novembre 2035, selon NASA.

Que signifie un jour-lumière pour parler à Voyager 1 ?

Franchir la barre du jour-lumière ne change pas la façon dont la NASA communique avec la sonde, même si cela demande plus de patience.

La NASA communique avec le vaisseau spatial à l’aide de signaux radio, qui se propagent à la vitesse de la lumière. À une distance d’un jour-lumière, un signal envoyé depuis la Terre met 24 heures pour atteindre Voyager 1, et une réponse prend encore 24 heures pour effectuer le voyage de retour.

« Si vous voulez dire ‘bonjour’ au Voyager, vous envoyez votre message puis vous rentrez chez vous et vous attendez deux jours avant d’obtenir enfin une réponse », Suzanne Doddchef de projet Voyager au JPL, a déclaré dans un récent déclaration.

À mesure que le vaisseau spatial continue de naviguer plus profondément dans l’espace, cette attente va s’allonger. De plus, 50 ans de traversée du système solaire et l’éloignement croissant de notre soleil ça fait des ravages sur la sonde elle-même. Parce que la lumière du soleil dans les confins extérieurs est beaucoup trop faible pour les panneaux solaires, Voyager 1 s’appuie sur des batteries nucléaires qui convertissent la chaleur issue de la désintégration naturelle du plutonium en électricité. Cette offre diminue progressivement, ce qui incite la NASA à s’arrêter progressivement des instruments non essentiels pour conserver l’énergie restante et prolonger la mission autant que possible.

Kelly Perry, ingénieur en systèmes de données sur le programme Voyager au JPL, a déclaré par e-mail à Live Science que la priorité de l’équipe de mission reste la même : « faire fonctionner le vaisseau spatial aussi longtemps que possible ».

Que nous ont appris les sondes Voyager ?

Avant le lancement des Voyagers, le système solaire externe n’était en grande partie qu’un flou de spéculation télescopique. Les sondes jumelles ont profité d’un alignement planétaire qui ne se produit qu’une fois tous les 176 ans, utilisant la gravité des planètes géantes pour se propulser vers l’avant.

Ensemble, ils ont découvert 23 lunes à travers le système solaire externe, révélé de faibles anneaux autour de Jupiter et capturé les premiers profils atmosphériques détaillés de Saturne, Uranus et Neptune. Ils ont également donné les premières vues détaillées et rapprochées de la lune de Jupiter, Europe, transformant notre perception d’un point flou en un monde remarquablement lisse et géologiquement jeune – et maintenant l’un des principaux candidats à la découverte de la vie extraterrestre.

Parmi les découvertes les plus marquantes, Voyager 1 a repéré volcans actifs sur la lune Io de Jupiter en 1979, c’était la première fois qu’ils étaient vus sur un monde autre que la Terre.

« Nous n’avions aucune idée de ce à quoi ils ressemblaient », a déclaré Lee. « Et tout d’un coup, ils sont devenus des endroits que nous pouvions cartographier, nous imaginer explorer, atterrir… ils sont devenus des endroits », a-t-il ajouté.

« C’est ce qu’était le Voyager pour moi : un voyage de découverte », a-t-il déclaré.

Ces découvertes ont jeté les bases de décennies d’exploration ultérieure, notamment la mission Galileo de la NASA sur Jupiter et la mission Cassini sur Saturne. Des décennies plus tard, en tant que seul vaisseau spatial à renvoyer des données in situ depuis l’extérieur de l’héliosphère, les sondes ont également prouvé que l’espace interstellaire est une frontière dynamique et complexe plutôt qu’un vide vide.

Combien de temps reste-t-il à Voyager 1 et que se passe-t-il lorsqu’il devient silencieux ?

Chaque vaisseau spatial Voyager a été lancé avec 10 instruments scientifiques. Aujourd’hui, seulement deux restent actifs sur Voyager 1 et trois sur Voyager 2, mesurant les champs magnétiques, le plasma et les rayons cosmiques de l’espace interstellaire.

La NASA a commencé à éteindre les autres il y a dix ans pour économiser l’énergie, y compris le caméra sur Voyager 1 quelques minutes seulement après sa rupture le célèbre portrait « Pale Blue Dot » du système solaire en 1990. En cours reconfigurations d’économie d’énergie ont depuis contribué à maintenir le vaisseau spatial vieillissant opérationnel près de 50 ans après le début de sa durée de vie.

Dans un de ces efforts récents, surnommé le «Big Bang« , les ingénieurs ont désactivé certains sous-systèmes à forte puissance tout en activant des alternatives à faible puissance, ce qui  » nous a permis de gagner près de deux années supplémentaires pendant lesquelles nous n’aurons besoin d’éteindre aucun instrument « , a déclaré Perry.

Cependant, avec la diminution constante de la puissance à bord, « il est reconnu que cela ne sera pas éternel ». Deana Weibelanthropologue à la Grand Valley State University dans le Michigan qui a co-écrit un prochain livre sur le Golden Record à bord des sondes Voyager, a déclaré à Live Science.

Parce que Voyager est une mission scientifique, sa mission sera considérée comme terminée lorsqu’« aucun instrument scientifique n’est opérationnel », a déclaré Perry. « L’équipe scientifique a décidé que le dernier instrument restant serait le magnétomètre », a-t-elle ajouté. « Nous n’éteindrons jamais intentionnellement cet instrument. »

Après l’arrêt des données scientifiques, les deux sondes pourraient continuer à transmettre des mises à jour techniques de base, telles que leur santé et leur état d’alimentation, jusqu’en 2036 environ, selon NASA. Même après que les vaisseaux spatiaux soient finalement devenus silencieux, ils continueront à naviguer dans l’espace interstellaire, et « l’analyse montre qu’ils devraient rester intacts », a déclaré Perry.

Les scientifiques pourront toujours calculer leurs positions sur la base de leurs dernières vitesses et trajectoires connues, a déclaré Weibel. « Nous saurons intellectuellement où il se trouve à moins qu’il ne soit intercepté. »

Une civilisation extraterrestre pourrait-elle découvrir les sondes Voyager ?

Théoriquement, oui. Mais l’espace interstellaire est si insondable que les chances que des extraterrestres trouvent les sondes sont infimes, a déclaré Lee.

Il est donc peu probable que des extraterrestres trouvent un jour le Records d’or du Voyager – deux disques plaqués or destinés à représenter la diversité de la vie sur Terre. Ils contiennent des sons tels que des cris de vent et d’animaux, des salutations en 55 langues, des images de notre planète et une carte céleste indiquant son emplacement, le tout destiné à une hypothétique civilisation capable de les récupérer et de les jouer. (Les sondes portent également des instructions visuelles pour faire tourner les disques).

En ce sens, les Golden Records constituent autant un exercice artistique que scientifique.

« Les chances que nous poursuivions Voyager 1 et le ramenions au Smithsonian – pas si probable – sont plus crédibles que n’importe quelle chance qu’une civilisation extraterrestre le trouve, puis fasse jouer le disque », a déclaré Lee.

Si une civilisation extraterrestre retrouvait la sonde après que nous ayons perdu le contact avec elle, « nous n’aurions aucun moyen de le savoir », a ajouté Weibel. « Cela devient alors quelque chose qui dépend entièrement de l’imagination. »

Alors pourquoi envoyer un message ? Les trois scientifiques interrogés pour cette histoire voient le Golden Record comme une capsule temporelle cosmique, un geste symbolique destiné à unir l’humanité autour d’une planète commune. Malgré toutes ses imperfections, y compris l’omission de certaines langues largement parlées et de quelques pistes mal étiquetéesle disque reste un emblème durable de la présence humaine sur Terre, ont-ils déclaré.

« Savoir que le Voyager poursuivra sa mission bien au-delà de ma vie me réconforte », a déclaré Perry à Live Science. « Même si je ne pourrai plus parler au vaisseau spatial Voyager, j’aime savoir que je pourrai toujours regarder les étoiles et savoir qu’elles sont toujours en route. »