Lancées à quelques semaines d’intervalle à la fin de l’été 1977 pour profiter d’un alignement planétaire exceptionnel qui ne se produit qu’une fois tous les 176 ans, les sondes spatiales américaines Voyager 1 et Voyager 2 avaient initialement été conçues pour une mission de cinq ans. Près de cinq décennies plus tard, ces deux exploratrices robotiques poursuivent pourtant leur odyssée à plus de 24 milliards de kilomètres de la Terre pour Voyager 1, et environ 19 milliards de kilomètres pour sa jumelle. Devenues les premiers objets fabriqués par l’être humain à quitter l’influence directe du Soleil pour s’aventurer dans l’espace interstellaire, elles continuent de transmettre des données qui bouleversent toutes les attentes scientifiques sur la véritable nature des frontières de notre système solaire.
Un « mur de feu » aux portes de l’espace interstellaire
Après avoir dépassé l’orbite des planètes géantes et la ceinture de Kuiper — un vaste anneau de corps glacés vingt fois plus large et cent fois plus massif que la ceinture d’astéroïdes principale —, les deux sondes se sont dirigées vers les limites de l’héliosphère. Cette gigantesque bulle magnétique gonflée par le vent solaire protège notre système planétaire des radiations galactiques. En décembre 2004 pour Voyager 1, puis en août 2007 pour Voyager 2, les vaisseaux ont d’abord franchi le choc terminal, la zone turbulente où le vent solaire ralentit brutalement au contact du milieu interstellaire, avant d’atteindre l’héliopause en août 2012 et en novembre 2018.
Alors que l’on s’attendait à trouver un vide glacial et silencieux bien au-delà de Pluton, les instruments ont révélé une frontière d’une violence inouïe : une barrière de plasma brûlant où les températures oscillent entre 30 000 et 50 000 kelvins, soit davantage que la surface de la plupart des étoiles. Ce « mur de feu » ne comporte toutefois ni flammes ni oxygène. Il s’agit de particules chargées ultra-rapides entrant en collision dans un plasma extrêmement diffus. Parce que la densité de matière y est infime, le transfert thermique reste quasi nul, ce qui a permis aux deux sondes de traverser cette fournaise sans fondre.
Les surprises ne se sont pas arrêtées là. Les modèles prévoyaient que le champ magnétique interstellaire changerait radicalement d’orientation une fois l’héliopause franchie. Or, Voyager 1 et Voyager 2 ont toutes deux constaté que le champ magnétique externe s’aligne exactement sur celui du Soleil. Ce phénomène s’explique par la reconnexion magnétique : le champ interstellaire s’enroule autour de l’héliopause — qui présente par ailleurs la forme d’un œuf plutôt que d’une sphère parfaite — et se tord jusqu’à épouser l’orientation magnétique solaire. De plus, les mesures de Voyager 2 ont démontré que la région externe est plus dense et plus froide que l’intérieur de l’héliosphère, tandis que des particules solaires s’échappent vers l’espace interstellaire comme à travers les brèches de la coque d’un navire.
Des signaux incompréhensibles et des réparations à 24 milliards de kilomètres
Survivre dans un environnement soumis à des niveaux de radiation jamais rencontrés par un engin spatial met l’électronique des années 1970 à rude épreuve. En mai 2022, les ingénieurs du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA ont détecté une première anomalie déroutante sur Voyager 1. Bien que la sonde continuât d’exécuter les commandes et de maintenir son antenne de 3,6 mètres parfaitement pointée vers la Terre sans déclencher son mode de sécurité, son sous-système de contrôle d’attitude et d’articulation (AACS) transmettait des données d’orientation incohérentes, vraisemblablement faussées par le bombardement de rayons cosmiques.
Une crise encore plus grave est survenue en novembre 2023 lorsque le système de données de vol (FDS), véritable cerveau de Voyager 1 chargé de regrouper les mesures scientifiques et l’état de santé de l’appareil, s’est mis à envoyer une suite binaire répétitive et incompréhensible. Après des mois d’enquête, l’équipe de la NASA a découvert qu’une puce mémoire défectueuse, usée par le temps ou frappée par une particule énergétique, avait corrompu 3 % de la mémoire du système. Dans l’impossibilité matérielle de remplacer la pièce, les ingénieurs ont accompli une prouesse à distance : ils ont découpé le code informatique endommagé en plusieurs segments pour les répartir dans d’autres emplacements sains de la mémoire. À une telle distance, chaque signal radio met 22 heures et 30 minutes pour atteindre la sonde, imposant 45 heures d’attente avant de connaître le résultat d’une commande. En avril 2024, Voyager 1 a finalement répondu par des données parfaitement lisibles.
Voyager 2 a elle aussi connu une longue coupure en 2020. Lors de son survol rapproché de Triton, la lune de Neptune, en 1989, sa trajectoire a été déviée vers le sud par rapport au plan des planètes, la plaçant hors de portée des antennes de l’hémisphère nord du réseau Deep Space Network, situées en Californie et à Madrid. Seule l’antenne géante DSS43 de 70 mètres de diamètre, installée à Canberra en Australie, dispose de la puissance et de l’angle nécessaires pour lui envoyer des instructions. Lorsque cette parabole a dû être mise à l’arrêt pendant onze mois en 2020 pour remplacer des émetteurs vieux de près de cinquante ans, les opérateurs ont pu continuer à écouter Voyager 2 sans pouvoir lui parler, jusqu’au rétablissement complet du contact en octobre 2020.
Des géantes gazeuses jusqu’aux confins de la Voie lactée
Avant d’atteindre le vide interstellaire, le tandem Voyager a révolutionné l’exploration planétaire en multipliant les découvertes majeures :
- Jupiter : découverte des premiers volcans extraterrestres actifs sur la lune Io, qui agit également comme un générateur électrique de 5 millions d’ampères relié à la géante gazeuse, détection d’éclairs dans l’atmosphère jovienne, observation de la Grande Tache rouge comme un gigantesque cyclone et premières images de la croûte de glace fissurée d’Europe, sous laquelle se cache probablement un océan liquide.
- Saturne : étude des anneaux de glace et de poussière, découverte de nouvelles lunes bergères (Atlas, Prométhée et Pandore) et observation de l’épaisse atmosphère de Titan. Dans ce même système saturnien, la petite lune Encelade s’est révélée être l’un des meilleurs candidats pour la recherche de vie grâce à ses geysers d’eau contenant des molécules organiques et du phosphore à des concentrations 500 fois supérieures à celles des océans terrestres.
- Uranus et Neptune : Voyager 2 demeure l’unique vaisseau à avoir visité ces deux mondes lointains, révélant onze nouvelles lunes autour d’Uranus — la planète la plus froide du système solaire avec -212 °C, bien qu’elle émette environ 12 % de chaleur interne en plus de l’énergie reçue du Soleil —, des vents records de 2400 km/h au sein de la Grande Tache sombre de Neptune, ainsi que des cryovolcans crachant de la glace d’eau, d’ammoniac et de méthane sur Triton.
Avant que ses caméras ne soient définitivement éteintes en 1990 pour économiser l’énergie issue de la désintégration de son carburant radioactif, Voyager 1 a immortalisé un dernier portrait de famille du système solaire à 6,4 milliards de kilomètres, sur lequel la Terre n’apparaît que sous la forme d’un minuscule « point bleu pâle ». Filant désormais à plus de 56 000 km/h, chaque sonde emporte un disque de cuivre plaqué or protégé par un boîtier en aluminium. Ce message destiné à d’éventuelles civilisations extraterrestres rassemble des salutations en 55 langues, 90 minutes de musique (de Bach et Beethoven à Louis Armstrong et Chuck Berry), des sons de la nature, 116 images encodées ainsi qu’une carte de pulsars indiquant la position du Soleil.
Lorsque leurs générateurs électriques s’éteindront définitivement, les deux sondes poursuivront leur route par pure inertie. D’ici 300 ans, elles atteindront le bord interne du nuage d’Oort, une vaste sphère théorique regroupant quelque 100 milliards de comètes qu’il leur faudra 30 000 ans pour traverser. Dans environ 40 000 ans, Voyager 1 passera à proximité de l’étoile naine rouge Gliese 445 dans la constellation de la Girafe, tandis que Voyager 2 croisera au large de Ross 248 avant de se diriger vers Sirius d’ici 300 000 ans, demeurant pour des milliards d’années les témoins silencieux de l’humanité à travers la Voie lactée.
Source : BRIGHT SIDE Series
