Voyager 2 est l'une des deuxsondes spatiales duprogrammeVoyager. Son lancement a eu lieu le. CommeVoyager 1, elle a été conçue et réalisée auJet Propulsion Laboratory près dePasadena enCalifornie. Techniquement identique àVoyager 1,Voyager 2 a été lancée sur unetrajectoire plus lente et pluscourbée, ce qui a permis de la maintenir dans le plan de l'écliptique (où se trouvent lesplanètes duSystème solaire). Ainsi, elle a pu être dirigée versUranus puisNeptune en utilisant l'assistance gravitationnelle lors dessurvols deSaturne en 1981 et d'Uranus en 1986. En raison de la trajectoire choisie,Voyager 2 n'a pas pu se rapprocher autant queVoyager 1 deTitan, le plus grandsatellite de Saturne. Cependant, c'est aujourd'hui le seul engin spatial à s'être approché d'Uranus et de Neptune et à les avoir survolées. La configuration particulière des quatreplanètes géantes qui a rendu leur survol possible ne se reproduit que tous les176 ans.
AvecPioneer 10,Pioneer 11,Voyager 1 etNew Horizons,Voyager 2 est l'une des cinq sondes spatiales à suivre une trajectoire quittant leSystème solaire. Au, la sonde a parcouru environ21 milliards de kilomètres (140 unités astronomiques) et continue à envoyer des données scientifiques sur son environnement47 ans après son lancement. Elle a franchi l'héliopause, la limite magnétique du Système solaire, en.
Voyager 2, commeVoyager 1, doit collecter des données scientifiques sur lesplanètes extérieures, à savoirJupiter,Saturne,Uranus etNeptune, qui, à l'époque du lancement duprogrammeVoyager, sont encore pratiquement inexplorées : seulesPioneer 10 etPioneer 11, des sondes beaucoup plus légères, se sont jusqu'alors approchées de Saturne et de Jupiter. La NASA a lancé ce programme au début des années 1970 pour profiter d'uneconjonction exceptionnelle des planètes extérieures, qui permet aux sondes de passer de planète en planète sans consommer de carburant et en suivant une trajectoire tendue qui limite leur temps de transit. L'objectif principal assigné aux deux sondes est de recueillir des données permettant de mieux connaître les deux planètes géantes, Saturne et Jupiter, leurmagnétosphère etleurs satellites. Ceux-ci, qui sont pour certains de la taille d'une planète, sont très mal connus. L'étude de la luneTitan, dont on sait déjà à l'époque qu'elle possède une atmosphère évoluée, est jugée aussi importante que l'exploration de Saturne sa planète mère. Enfin, l'étude des deux autres planètes géantes du Système solaire, Neptune et Uranus, sur lesquelles on détient très peu d'informations du fait de l'éloignement, constitue un objectif majeur à partir du moment oùVoyager 1 a achevé avec succès sa mission[2].
Voyager 2, qui suit sa sonde jumelle, a d'abord pour objectif de poursuivre la mission deVoyager 1 au cas où celle-ci tomberait en panne avant d'avoir mené à bien l'exploration de Jupiter, Saturne et de leurs lunes en particulier deTitan.Voyager 1 ayant réalisé sans encombre sa mission,Voyager 2 peut exécuter un programme venant compléter l'exploration des planètes extérieures entamée parVoyager 1. Celui-ci comprend[3] d'abord le survol de Jupiter et de Saturne selon une trajectoire différente de celle de sa sonde jumelle, permettant d'observer de plus près certaines lunes ou de faire des observations des planètes géantes sous un angle différent ; ensuite, l'exploration d'Uranus et Neptune, les deux planètes géantes situées aux confins du Système solaire, qui n'avaient jusque-là jamais été survolées par une sonde spatiale.
La sonde utilise l'assistance gravitationnelle de chaque planète survolée pour se diriger vers la planète suivante. Grâce à une conjonction exceptionnelle ne se reproduisant que tous les176 ans,Voyager 2 peut ainsi survoler quatre planètes sans pratiquement utiliser ses moteurs-fusées aux capacités de toute façon très limitées : la sonde n'emporte en effet que 90 kg d'hydrazine pouvant fournir sur l'ensemble du périple unchangement de vitesse de143m/s.Pluton est à l'époque la dernière planète extérieure du Système solaire[N 1].Voyager 2 n'a pu approcher Pluton car il aurait fallu que la sonde « traverse » Neptune pour que l'assistance gravitationnelle de celle-ci la mène à cette planète[3].
La sonde spatialeVoyager 2 est lancée par une fuséeTitanIIIE-Centaur le[4]. Elle entame alors un vol de transit qui doit l'amener à proximité de Jupiter deux ans plus tard. Bien que lancée trois semaines avantVoyager 1[4], elle n'effectue le survol de Jupiter que quatre mois après sa jumelle du fait d'une trajectoire différente. Dès le départ, la sonde est victime de plusieurs incidents. Peu après le lancement, l'ordinateur dédié au contrôle du vol diagnostique à tort un problème d'orientation et entame des manœuvres qui entraînent une coupure de la liaison radio avec la Terre de deux heures. L'informatique embarquée finit par régler de manière autonome le problème qui avait pour origine l'introduction de mauvais paramètres dans le système de contrôle d'orientation. Quelques semaines plus tard, l'équipe des contrôleurs au sol, accaparée par de nouveaux projets, omet d'envoyer un message radio à la sonde. Celle-ci interprète l'absence de message comme un dysfonctionnement de son récepteur radio et bascule sur son récepteur de secours. Mais celui-ci présente une défaillance réelle et subtile qui interdit toute communication et l'ordinateur de la sonde tente à plusieurs reprises de recevoir les messages en basculant du récepteur primaire au récepteur de secours. Un fusible de l'alimentation électrique du récepteur primaire finit par sauter, mettant définitivement celui-ci hors service. L'équipe au sol parvient par la suite à reprendre contact avec la sonde au moyen de l'émetteur de secours, qui restera par la suite toujours capricieux mais continuera de fonctionner en 2010[5].
La planète géante gazeuseUranus (50 000 km de diamètre) a un axe de rotation fortement incliné pratiquement situé dans son plan de révolution autour duSoleil. La recherche d'indices pouvant expliquer cette particularité unique dans le Système solaire est un des objectifs assignés à la sondeVoyager 2 qui est par ailleurs la première sonde à effectuer un survol de la planète.Voyager 2 met en évidence la présence d'un champ magnétique dont l'intensité est proche de celui de la Terre et qui est incliné de 60° par rapport à l'axe de rotation de la planète[2].
Les neufanneaux d'Uranus, découverts dans les années 1970 depuis la Terre, sont analysés par la sonde et montrent des caractéristiques différentes de ceux de Saturne et Jupiter : ils sont très fins, très étroits et très sombres. Ils ne se sont pas formés en même temps qu'Uranus et leur apparition est relativement récente. Les composants qui les forment sont peut-être les restes d'une lune qui aurait été fragmentée soit par un impact avec un autreobjet céleste se déplaçant à très grande vitesse, soit par les forces gravitationnelles de la planète mère[2].
Voyager 2 est la première sonde spatiale et à ce jour la seule à avoir survolé la planète géante gazeuseNeptune (environ 50 000 km de diamètre). La trajectoire à travers lesystème planétaire de Neptune est mise au point une fois le survol d'Uranus et de ses lunes achevé. Comme il doit s'agir du dernier passage deVoyager 2 près d'une planète, il n'existe pas de contraintes sur la manière de sortir du système planétaire et plusieurs choix sont possibles : l'équipe sur Terre opte pour un passage à faible distance du pôle nord de Neptune, ce qui permettra d'utiliser l'assistance gravitationnelle de la planète pour faire plonger la sonde sous l'écliptique pour un survol rapproché deTriton, la principale lune de Neptune. L'éloignement de Neptune diminue encore le débit théorique permis par la liaison radio. Aussi plusieurs mesures sont prises dans les années qui précèdent le survol pour renforcer le réseau d'antennes à Terre, notamment l'accroissement de la taille des antennes de réception existantes, la mise en service d'une nouvelle antenne àUsuda(en) auJapon et le recours auVery Large Array auNouveau-Mexique[2].
Les premières observations sont effectuées à partir de soit90 jours avant le passage au plus près de Neptune et près de trois ans après le survol d'Uranus. Elles permettent de découvrir lesanneaux de Neptune dont l'existence n'avait jusque là jamais été prouvée : ils sont composés de particules très fines qui ne permettent pas leur observation depuis la Terre. Un champ magnétique nettement plus faible que celui d'Uranus est détecté et mesuré. Au cours de la traversée du système neptunien, neuf nouvelles lunes, de petite taille, sont découvertes (une dixième sera découverte plus tard sur des photos prises par la sonde). Compte tenu de l'éloignement deVoyager 2, il fut difficile d'envoyer à temps de nouvelles instructions pour l'observation de ces nouveaux corps célestes. SeuleProtée (400 km de diamètre) fut découverte suffisamment tôt pour programmer des observations détaillées[2].
Après avoir traversé le système planétaire de Neptune,Voyager 2 quitte l'écliptique avec un angle de -30°. La plateforme orientable portant une partie des instruments est désactivée mais certains des instruments restants continuent à recueillir des données sur l'environnement. Au moment de l'impact de la comèteShoemaker-Levy 9 avec Jupiter,Voyager tente d'effectuer des mesures avec le spectromètre ultraviolet mais sans résultat[2].Voyager 2 franchit les limites duchoc terminal du soleil en à 84 unités astronomiques du Soleil et quitte définitivement le Système solaire magnétique, délimité par l'héliopause, en[8],[9]. La sonde se dirige vers les constellations duSagittaire et duPaon. Dans environ 40 000 ans,Voyager 2 doit passer à une distance de 1,7 année-lumière de l'étoileRoss 248 située dans laconstellation d'Andromède[3].
Trajectoire deVoyager 2, actuellement dans lePaon.
Le, la sonde a brusquement basculé dans un mode de sauvegarde d’urgence qui a nécessité l’intervention de la NASA. En effet,Voyager 2 devait tourner sur elle-même à 360° afin de prendre diverses mesures ; mais la puissance nécessaire à cette manœuvre était plus importante que ce que pouvaient fournir lesgénérateurs thermoélectriques à radioisotope (RTG). Cela a pousséVoyager 2 à se mettre en mode urgence en coupant tous les appareils scientifiques pour garder uniquement l'énergie pour les communications avec la Terre[10].
Le, la NASA annonce avoir perdu le contact avec la sonde à la suite d'une erreur d'orientation de son antenne, désalignée de 2° par rapport à la Terre. Toutefois, la sonde se réoriente automatiquement de manière périodique à l'occasion de réinitialisations automatiques, qui se produisent à intervalles réguliers, la suivante étant alors prévue en[11]. Sans attendre cela, le, l'agence réussit à reprendre contact avec la sonde en passant par le réseauDeep Space Network et lui ordonne de pivoter pour réaligner son antenne[12].
Legénérateur électrique deVoyager 2 produisant de moins en moins d'énergie, un minimum d'instruments est actuellement laissé en marche. Vers 2025, il est probable qu'on ne puisse plus alimenter qu'un seul instrument à la fois et transmettre de faibles messages radio, puis qu'on ne puisse plus alimenter aucun instrument[14]. La sonde devrait alors avoir fonctionné 48 à50 ans.
↑Après la découverte postérieure au vol deVoyager 2 de corps célestes encore plus massifs à l'extérieur de l'orbite de Pluton, celle-ci a été reclassée dans la famille desplanètes naines.
↑AFP, « La NASA rétablit le contact avec la sonde Voyager-2, située à près de 20 milliards de kilomètres de la Terre »,Le Monde,(lire en ligne, consulté le).
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