Visiter les planètes

Une seule sonde est passée près d'Uranus et de Neptune : Voyager 2, lancée le 20 août 1977.

Des télescopes aux sondes spatiales

Pendant presque toute l'histoire, on a connu six planètes, celles assez brillantes pour être vues sans télescope : Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter et Saturne. Le télescope a tout changé. En janvier 1610, Galilée en pointa un vers Jupiter et vit quatre points lumineux qui restaient près de la planète et se déplaçaient avec elle. C'étaient des lunes, les premières jamais trouvées ailleurs qu'autour de la Terre, et on les appelle aujourd'hui Io, Europe, Ganymède et Callisto.

Le 13 mars 1781, William Herschel remarqua dans la constellation des Gémeaux un objet pâle qui se déplaçait lentement par rapport aux étoiles. Il crut d'abord à une comète, mais c'était la septième planète, Uranus. Neptune suivit en 1846, trouvée là où les calculs la prévoyaient, puis Pluton en 1930.

Le Grand Tour

Dans les années 1960, des ingénieurs du Jet Propulsion Laboratory de la NASA remarquèrent que les planètes extérieures seraient alignées à la fin des années 1970, une configuration qui ne revient qu'une fois tous les 175 ans. Une sonde pouvait survoler Jupiter et utiliser sa gravité pour courber sa trajectoire vers Saturne, puis recommencer à chaque planète. C'est ce qu'on appelle l'assistance gravitationnelle. Elle économise du carburant et des années de voyage.

Les Voyager avaient été conçues pour durer cinq ans et ne visiter que Jupiter et Saturne. Voyager 2 a continué de fonctionner, alors la NASA l'a envoyée vers Uranus en janvier 1986 et Neptune en août 1989. À Uranus, elle a renvoyé plus de 7000 photographies et découvert 11 nouvelles lunes. À Neptune, le Soleil est si faible que la lumière n'atteignait que 3 % de ce dont disposaient les caméras à Jupiter, et l'équipe a dû changer sa façon de prendre les images.

Après Voyager

Les missions suivantes sont restées sur place au lieu de simplement passer. Cassini s'est mise en orbite autour de Saturne en 2004 et l'a étudiée pendant 13 ans. En 2017, elle a été volontairement dirigée vers Saturne, pour qu'elle ne puisse jamais s'écraser sur des lunes comme Encelade et Titan, qui abritent peut-être des endroits où la vie pourrait exister. Juno a atteint Jupiter le 4 juillet 2016. New Horizons, lancée en janvier 2006, a emprunté de la vitesse à Jupiter en 2007 et a atteint Pluton le 14 juillet 2015, après environ neuf ans et demi de vol.

Les deux Voyager envoient toujours des données. Voyager 1 a quitté l'héliosphère, la bulle de vent solaire qui entoure le Soleil, en août 2012, et Voyager 2 l'a suivie le 5 novembre 2018. Les deux sont maintenant dans l'espace interstellaire, avec à bord les instruments qui nous ont montré les planètes extérieures de près pour la première fois.

Communiquer avec une sonde lointaine

Les signaux radio voyagent à la vitesse de la lumière, environ 300 000 km par seconde. Cela paraît instantané, mais à 30 UA, un message venant de Neptune met environ 4 heures et 10 minutes à arriver. Les ingénieurs ne peuvent pas piloter une sonde en direct d'aussi loin. Ils envoient les commandes des heures à l'avance, et la sonde les exécute toute seule.