Galileo a été le premier vaisseau spatial à examiner Jupiter et ses lunes pendant une période prolongée.
Il a été lancé depuis la soute de la navette spatiale Atlantis en 1989, a obtenu quelques coups de vitesse en passant deux fois devant la Terre et une fois devant Vénus, puis est enfin arrivé à Jupiter en 1995.
Circlant la planète la plus géante du système solaire pendant huit ans, Galileo a téléporté sur Terre une série de découvertes malgré plusieurs problèmes mécaniques.
Il a découvert des preuves d’eau salée sous la surface de trois lunes – Europe, Ganymède et Callisto – et s’est également approché de la tristement célèbre « lune pizza » Io alors que ses volcans éructaient dans l’atmosphère.
Alors que Galileo était presque à court de carburant, la NASA a délibérément envoyé l’engin spatial dans un plongeon suicide vers Jupiter le 21 septembre 2003. Ce sacrifice, selon l’agence, était nécessaire pour protéger Europe – qui possède probablement un océan de subsurface qui pourrait contenir de la vie.
L’héritage de Galileo
L’étude de Jupiter depuis la Terre est plus facile que jamais grâce aux améliorations de la technologie d’imagerie, ce qui permet même aux astronomes amateurs d’observer la météo de Jupiter et les impacts cométaires périodiques. Avec les données de Galileo, cela aide les astronomes professionnels à recueillir des données sur la façon dont les géantes gazeuses changent à l’échelle de quelques années, ou de décennies.
Pour autant, des mystères plus vastes sur Jupiter subsistent – même si la NASA est retournée sur la planète en 2016 avec la mission Juno. Certaines missions sont envisagées pour les lunes glacées de Jupiter dans les années 2030, comme Europa Clipper de la NASA et JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) de l’Agence spatiale européenne. Les questions ouvertes concernant Jupiter incluent l’abondance globale de l’eau dans Jupiter, la profondeur des caractéristiques des tempêtes et l’origine du champ magnétique de Jupiter.
Le travail de Galileo sur Jupiter a acquis des implications encore plus larges dans les années qui ont suivi, car les scientifiques ont découvert des milliers de candidats exoplanètes. L’étude de Jupiter dans notre propre système solaire nous donne une fenêtre sur la formation de ces planètes en dehors de notre système solaire.
Il n’est pas certain que le système solaire partage toutes les mêmes caractéristiques d' »histoire de vie » que les autres systèmes solaires. Par exemple, certaines planètes extrasolaires de la taille de Jupiter sont très proches de leur étoile mère, et à ce titre sont appelées « Jupiters chauds ». Il est possible que ces planètes aient migré, mais les processus sont mal compris.
Le cas de Jupiter
Jupiter était une cible d’intérêt pour la NASA pendant des décennies avant le lancement de Galileo. Quatre engins spatiaux avaient déjà survolé la planète géante auparavant – Pioneer 10 et Pioneer 11, ainsi que Voyager 1 et Voyager 2.
Pioneer 10, lorsqu’il a fait un zoom sur la planète en 1973, a découvert que le rayonnement de Jupiter était bien moindre que ce que les scientifiques avaient prévu. Cela rendait une mission à long terme vers Jupiter plus réalisable, car le vaisseau spatial n’aurait pas besoin d’être aussi fortement blindé (ce qui rendrait son lancement plus coûteux.)
La NASA était intriguée par l’idée d’une mission vers Jupiter, mais l’idée a traversé des années de discussions budgétaires et de changements de direction, ainsi que de machinations au Congrès.
En 1977, la NASA était suffisamment avancée dans sa planification pour proposer une « sonde en orbite autour de Jupiter » dans son budget, mais l’idée a été rejetée par un sous-comité des crédits du Congrès chargé de superviser l’agence. Cette décision a été renversée après un effort de lobbying massif de la communauté scientifique, et le Congrès a approuvé le projet plus tard dans l’année.
Il faudra encore 12 ans pour faire décoller Galileo. Les financements gouvernementaux menaçaient continuellement la mission et même l’existence du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, où il était construit. Des débats ont également eu lieu au sujet du véhicule de lancement prévu pour Galileo. Puis, alors que la sonde se préparait à une mission de la navette spatiale, Challenger a explosé et tué sept astronautes en 1986, clouant la flotte au sol pendant deux ans.
Nommé en l’honneur de l’astronome Galileo Galilei, le vaisseau spatial a enfin été lancé le 18 octobre 1989, depuis la soute de la navette spatiale Atlantis. Pour économiser du carburant, la sonde a fouetté Vénus une fois et la Terre deux fois pour prendre de la vitesse, avec l’objectif d’atteindre Jupiter en 1995.
Résoudre les problèmes dans l’espace
L’exploitation de missions de longue durée peut être un marathon tant pour les humains que pour les engins spatiaux. Lorsque les composants de l’engin spatial tombent en panne, c’est aux personnes au sol de trouver comment les ressusciter – ou s’en passer.
Les défaillances les plus marquantes de Galileo ont été une antenne à haut gain qui ne s’est pas ouverte – menaçant les transmissions de données vers la Terre – et un magnétophone de données qui s’est temporairement bloqué pendant l’approche finale de Jupiter.
L’antenne collante, ayant un peu la forme d’un parapluie, est restée arrimée sur le vaisseau spatial pendant près de deux ans après le lancement. La NASA a déterminé qu’il pourrait être risqué de la libérer lorsque Galileo serait plus proche du soleil pendant son assistance gravitationnelle par Vénus.
Le 11 avril 1991, les contrôleurs ont envoyé une commande pour que Galileo déploie l’antenne. Les moteurs ont fonctionné pendant huit minutes à des niveaux de puissance plus élevés que prévu, ce qui indiquait qu’il pouvait y avoir un problème. Le vaisseau spatial n’a ensuite pas réussi à envoyer un signal à la Terre indiquant que l’antenne s’était ouverte.
Une analyse des défaillances a déterminé que certaines des « nervures » de l’antenne étaient restées coincées. Les gestionnaires ont tout fait, de la rotation rapide de l’engin spatial à l’exposition de l’antenne à la lumière du soleil, sans succès.
Pour contourner le problème, ils ont trouvé des moyens de compresser les données afin que Galileo puisse renvoyer plus d’informations à la Terre, ce qui a contribué à sauver la mission paralysée.
La NASA s’appuyait désormais sur l’enregistreur de données embarqué de Galileo et sur les antennes de transmission à faible gain pour ramener les informations à la Terre. Cela a bien fonctionné jusqu’à ce que l’enregistreur se bloque pendant 15 heures en rembobinant le 11 octobre 1995 – au moment où le vaisseau spatial se rapprochait enfin de Jupiter.
Heureusement, la NASA a trouvé une solution de contournement et a pu reprendre le travail quelques semaines plus tard. Le magnétophone a cependant fait des siennes dans les années suivantes, nécessitant d’autres réparations.
« Parmi les réalisations mémorables de la mission Galileo, on peut citer les succès répétés de son personnel dans la résolution de graves problèmes techniques », écrit Michael Meltzer dans la publication de la NASA Mission to Jupiter : A History of the Galileo Project.
« Dans chaque cas, l’équipe s’est attaquée à des problèmes qui auraient pu mettre fin à la mission et a trouvé des moyens ingénieux de maintenir le vaisseau spatial opérationnel et productif.
Entrée dans le système de Jupiter
L’une des premières cibles scientifiques de Galileo était la comète Shoemaker-Levy 9. La gravité de Jupiter avait attiré la comète vers la planète et l’avait brisée en plus de 20 morceaux. Lorsque les fragments ont percuté Jupiter en juillet 1994, la communauté astronomique a regardé avec impatience. Galileo était en route vers Jupiter à ce moment-là et a pris quelques clichés des impacts.
L’engin spatial a rencontré des « tempêtes de poussière interplanétaires » sur son chemin vers Jupiter, probablement des particules provenant de l’intérieur du système jovien. À un moment donné, Galileo suivait 20 000 particules de poussière par jour, contre une particule tous les trois jours habituellement.
Galileo volait toujours vers Jupiter lorsqu’en juillet 1995, elle a lâché une sonde pour frapper l’atmosphère de la planète en décembre. Lorsque la sonde a terminé sa descente, la NASA a été surprise par ses mesures d’hélium – la moitié de ce qu’elle attendait – et par la sécheresse de la région dans laquelle la sonde a volé.
« Ces premières constatations encouragent les scientifiques à repenser leurs théories sur la formation de Jupiter et la nature des processus d’évolution planétaire », écrit la NASA dans un communiqué de presse de janvier 1996.
Science des planètes, des lunes et des astéroïdes
Galileo lui-même a atteint Jupiter le 7 décembre 1995, commençant ainsi ses années d’orbite autour de la planète et de ses lunes.
Au tout début, Galileo a examiné de près les anneaux peu lumineux de Jupiter pour découvrir comment ils se sont formés. Les données du vaisseau spatial ont déterminé que les météoroïdes, s’écrasant sur de petites lunes autour de Jupiter, envoyaient de la poussière autour de la planète. Au fil du temps, la poussière a coalescé pour former des anneaux.
Alors que Galileo a souvent été appelé une mission vers Jupiter, le vaisseau spatial a également fait des observations approfondies des plus grandes lunes de la planète.
Il a trouvé des preuves d’un océan liquide sous la surface d’Europa, suscitant des questions sur le type de vie qui pourrait se trouver en dessous. En observant les volcans de Io, les données de Galileo ont montré que l’activité volcanique de la lune pouvait être jusqu’à 100 fois supérieure à ce que l’on observe sur Terre. Et à Ganymède, Galileo a trouvé le premier champ magnétique autour d’une lune.
Galileo a même fait quelques découvertes annexes. En prenant des photos de l’astéroïde Ida, il a découvert qu’il y avait un objet plus petit en orbite autour de lui. Plus tard appelé Dactyl, il s’agissait du premier satellite confirmé d’un astéroïde.
En 2003, le vaisseau spatial vieillissant – luttant contre des problèmes de radiation et d’autres problèmes mécaniques – était à court de carburant. La NASA a choisi d’envoyer Galileo directement sur Jupiter plutôt que de le laisser en orbite, au cas où l’engin s’écraserait accidentellement sur Europe et perturberait une éventuelle vie sur place.
Galileo s’est brisé dans l’atmosphère de Jupiter le 21 septembre 2003.
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