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07/09/2012

Voyager, messager des hommes dans l'espace-temps

Il faut voyager 35 ans, à la vitesse de 20 kilomètres par seconde (soit 72 000 kilomètres par heure), pour atteindre les limites de notre système solaire, à 18,7 milliards de kilomètres de la Terre. Telle est la leçon que les hommes viennent d'apprendre, en constatant que la sonde interstellaire américaine Voyager-1 est entrée dans le monde des étoiles lointaines. Elle échappe définitivement, c'est-à-dire sans espoir de retour vers notre planète, à l'attraction de notre Soleil.

Depuis un siècle, les astronomes savent que notre galaxie, la Voie Lactée, est très grande. Et qu'elle n'est qu'un point brillant parmi des centaines de milliards d'autres, dans un Univers qui est bien plus immense encore. Dans la banlieue de notre Galaxie, se trouve une étoile jaune, assez banale mais autour de laquelle tournent huit planètes.

Notre Soleil nous éclaire, nous chauffe, permet à la Vie de s'épanouir sur Terre. Mais des question restaient sans réponse. Jusqu'où s'étend l'influence de ce Soleil ? Jusqu'où faut-il voyager pour ne plus sentir ni sa chaleur ni ses rayons ? A partir d'où serions-nous bousculés par les vents qui viennent des autres étoiles ? Voyager-1 vient d'y répondre.

 Le grand tour des planètes

 Voyager, cosmos, espace, infini, planètes, NASA, Sagan, exoplanètesAvec ses 722 kilogrammes [Photo : NASA/JPL/CalTech], dont des caméras, des détecteurs divers, une grande antenne de télécommunications et trois mini-réacteurs nucléaires pour fournir de l'électricité, Voyager-1 (et sa sœur Voyager-2) est l'objet le plus lointain que les hommes aient lancé. Il a été envoyé dans l'espace par la NASA, l'agence spatiale américaine, le 5 septembre 1977. A ce moment-là, pour la plupart d'entre vous, jeunes lecteurs, vos parents n'étaient pas encore nés ou venaient juste de naître !

Sa mission initiale a été de survoler, pour la première fois, les deux grandes planètes du système solaire : Jupiter et Saturne. En passant, Voyager-1 a repéré les volcans actifs sur le satellite Io, la composition des anneaux de Saturne... Quelques mois plus tard, Voyager-2 a conduit les mêmes observations, avant de mettre le cap vers Uranus et Neptune. Ainsi, les deux sondes ont mené à bien la première grande reconnaissance du domaine solaire.

Les scientifiques et les ingénieurs de la NASA ont eu une autre idée en construisant ces engins : et s'ils étaient assez solides pour aller beaucoup, beaucoup plus loin ? Vers les étoiles, par exemple ? D'où leur nom : VoyagerVoyageur.

Un voyage sans retour, qui leur permettra de croiser le prochain système planétaire : dans 40 000 ans, Voyager-1 passera à 1,7 année-lumière d'une étoile dite naine rouge – appelée Gliese 445 – dans la constellation de la Girafe et proche de l'étoile Polaire. Quand je vous dis que l'espace est le domaine des très grands nombres...

Portrait de famille

 Voyager, cosmos, espace, infini, planètes, NASA, Sagan, exoplanètes, PioneerLe 14 février 2004, Voyager-1 s'est retourné vers le Soleil et a pris, en quelques dizaines de clichés, le premier portrait de famille du système solaire vu de l'extérieur [Montage : Voyager/NASA/JPL]. A notre époque de haute définition en milliards de couleurs, j'admets que l'image n'est pas terrible, techniquement parlant. Pourtant, elle représente un véritable exploit : chaque point blanc ou gris est l'une des huit planètes.

Notre Terre, si grande à notre échelle, devient encore plus insignifiante que vue depuis la Lune. Et là où se trouve Voyager-1 aujourd'hui, même Jupiter, avec ses 142 000 kilomètres de diamètre, est pratiquement invisible...

Il faut dire que la puissance de l'émetteur radio de la sonde est minuscule : 2 watts... soit la puissance de votre téléphone portable ! Depuis 18,7 milliards de kilomètres de la Terre, son signal met plus de 33 heures et demi à nous parvenir. De plus, vous tous qui êtes habitués à internet à haut débit (20 Mo par seconde en moyenne), le débit de transmission sonde-Terre ressemble à celui d'un tam-tam préhistorique : entre 16 bits et 1,4 kilobits par seconde !

 Des voix dans le cosmos

 Voyager, cosmos, espace, infini, planètes, NASA, Sagan, exoplanètesOn peut considérer Voyager-1 comme une sorte de bouteille à la mer cosmique. Certes, elle ne ressemble en rien à ces récipients que l'on trouve parfois sur une plage. Mais comme eux, elle est gardienne d'un message. Sur une de ses parois, est fixé un disque de 20 centimètres de diamètre, pouvant tourner à 16 tours un tiers par minute – il ressemble à un 33 tours, comme dans les collections de vos parents. Il est recouvert d'aluminium et d'or – d'où son nom : le Golden Record [Photos : NASA/JPL/CalTech] ou l'enregistrement en or – pour le protéger des poussières et des rayons cosmiques, qui pourraient l'endommager ou le détruire.

Sur une face, sont gravés des symboles – lisibles, on l'espère, par n'importe quel extraterrestre doué d'intelligence – expliquant comment mettre en marche le disVoyager, cosmos, espace, infini, planètes, NASA, Sagan, exoplanètes, Pioneerpositif d'écoute. Sur l'autre face, des microsillons (rappelons que le CD ou le DVD étaient encore inconnus en 1977...) renferment des voix : celles de dizaines de chefs d’État prononçant des discours dans leur propre langue, de dizaines de personnes disant « Bonjour » dans leur langue. Il contient aussi des sons naturels de la Terre (le vent, le tonnerre, des trilles d'oiseaux, le chant des baleines...), ainsi que 115 images révélant les paysages et les civilisations de notre Terre. Tous ces éléments ont été choisis par le grand astronome Carl Sagan, qui a eu l'idée de cette étrange cargaison.

Voyager, cosmos, espace, infini, planètes, NASA, Sagan, exoplanètes, PioneerIl n'en était pas à son coup d'essai. Les premières sondes interplanétaires, Pioneer-10 et 11, lancées en 1973 et 1974, transportent elles aussi un message sous forme de plaque, pour les éventuels extraterrestres qui pourraient les trouver dans l'océan cosmique [Images : Sagan/CalTech/NASA/JPL]. Il montre un couple, nu, résumant toutes les caractéristiques physiques des humains, avec la sonde à l'arrière-plan pour calculer notre taille. Le plan du système solaire montre que Pioneer est parti de la troisième planète en passant près de Jupiter. Enfin, des points de repère dans la Galaxie, qui symbolisent les étoiles à éclats – ou pulsars – visibles de partout, donnent la position du Soleil dans la Voie Lactée.Voyager, cosmos, espace, infini, planètes, NASA, Sagan, exoplanètes, Pioneer

 La connaissance et le rêve

 Alors, me direz-vous, pourquoi tout cela est-il si important pour qu'on y consacre des milliards d'euros durant des dizaines d'années ?

D'abord parce que, depuis toujours, l'humanité se pose de multiples questions sur l'Univers qu'elle habite. Quelle est sa taille ? Comment s'est-il formé ? Quelles sont les forces naturelles qui le dirigent ? Comment s'est formé le système solaire ? Comment la Vie est-elle apparue sur Terre ? Y a-t-il des chances pour qu'elle existe ou ait existé sur d'autres planètes du système solaire ? Où débute le domaine des étoiles en dehors de notre système solaire ? Y a-t-il de la Vie ailleurs – y compris intelligente – sur d'autres planètes lointaines ?

Car au 6 août 2012, 777 exoplanètes ont été confirmées [Image : Observatoire de Paris], presqueVoyager, cosmos, espace, infini, planètes, NASA, Sagan, exoplanètes, Pioneer toutes de masse supérieure à la Terre – dont plusieurs théoriquement habitables –, dans 623 systèmes planétaires dont 105 à étoiles multiples. Et au moins 2 321 autres, repérées par le satellite astronomique Kepler, sont à confirmer. C'est dire l'importance et l'universalité de ce phénomène dans la Galaxie – et, partant, dans les centaines de milliards d'autres galaxies de l'Univers.

Et puis, vous ne pouvez pas supporter d'être séparés de vos parents, de vos copains. A l'échelle de l'humanité, c'est la même chose : elle veut savoir si elle est seule ou si un jour elle pourra converser avec une autre civilisation – loin des frissons inspirés par la science-fiction. D'où ces bouteilles à la mer, dont on ne connaîtra peut-être jamais le sort, mais qui sont devenues nos messagers dans l'immense cosmos.

 Un salut de paix, pour une Terre qui en a bien besoin.

PHILIPPE DAGNEAUX

10/04/2011

La fin du système solaire

 Le Soleil et ses planètes se sont formés il y a 4,55 milliards d'années. C'était donc il y a très très très longtemps. La Vie est apparue sur Terre il y a 3,72 milliards d'années et les plus anciens hommes sont apparus il y a 7 millions d'années.

 

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D'abord, il faut savoir comment le Soleil fonctionne. C'est une sorte de gigantesque réacteur nucléaire ; mais au lieu de brûler de l'uranium, il brûle de l'hydrogène. Et il n'y a pas de cocotte-minute autour... L'hydrogène est un gaz, le plus simple qui existe dans l'Univers, et il fait briller toutes les étoiles du ciel.

A la surface du Soleil, la température est au moins de 6 000 degrés. Mais au centre du Soleil, la température est de 15 millions de degrés. Le Soleil est donc gigantesque, puisqu'il brûle depuis tant de temps et que la fin de sa vie aura lieu dans 5 milliards d'années environ.

 

 

 

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Dans un milliard d'années – donc dans très très longtemps –, le Soleil aura épuisé une grande partie de son hydrogène et commencera à brûler un autre gaz, l'hélium. Il va alors commencer à briller bien plus que maintenant, puis à gonfler et à passer de la couleur jaune à la couleur rouge. On l'appellera alors une étoile géante rouge.

Aujourd'hui, la taille du Soleil est 110 fois plus grande que celle de la Terre. Dans un milliard d'années, il deviendra au moins 200 à 300 fois plus grande que notre planète.

Cette augmentation de température sera ressentie tout de suite sur Mercure, Vénus, la Terre, la Lune, Mars, Jupiter et toutes les planètes du système solaire. D'abord, Mercure sera avalée par le Soleil, puis Vénus.

Sur Terre, les océans commenceront à bouillir, comme dans une immense casserole sur le feu, son atmosphère s'évaporera et toute vie disparaîtra. Sa surface ressemblera à celle de la Lune, toute cabossée et toute brûlée. La Lune sera détruite par la chaleur.

Un peu plus loin, Mars sera aussi privée d'atmosphère par la chaleur et sa surface grillée, comme une entrecôte sur un grill. La glace qui se trouve dans le sol fondra, puis s'évaporera.

 

Plus loin encore, Jupiter perdra la majeure partie de ses nuages colorés. Il ne restera plus que son noyau, que l'on pense être fait d'un immense... diamant ! Ses satellites principaux – Io, Europe, Ganymède, Callisto – verront leur surface gelée fondre en eau, avant de s'évaporer comme sur la Terre.

 

 

 

Saturne verra ses anneaux fondre comme neige au Soleil. En effet, ils sont constitués surtout de glace. Ses satellites, dont Titan, le plus grand, seront aussi fondus par la chaleur.

Uranus et Neptune perdront aussi leur atmosphère, alors que la glace de la surface de Pluton fondra et formera une atmosphère autour d'elle.

Mais ce ne sera pas fini pour autant !

 

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Deux milliards d'années après que les planètes aient disparu, le Soleil sera encore en vie. Il expulsera alors une partie de ses gaz dans toutes les directions, vers la Galaxie.

 

 

 

 

 

 

Et on le verra de loin comme un énorme oignon qui perdra ses couches extérieures. Il brûlera encore très très lentement, durant une dizaine de milliards d'années, avant de s'éteindre tout doucement.

 

Alors, tu dois te demander ce qui arrivera à la vie sur Terre quand le Soleil fera bouillir les océans terrestres.

Comme les hommes savent que la Terre disparaîtra à cause du Soleil, mais dans très très longtemps, ils parviendront d'ici là à construire de gigantesques vaisseaux spatiaux, pour embarquer avec eux des plantes et des animaux. Alors, ils partiront vers les étoiles pour chercher d'autres Terres. Les astronomes ont déjà repéré des dizaines de planètes de la taille de la Terre autour d'étoiles proches. Il s'agit maintenant pour eux de savoir si elles sont habitables.

Mais ça, c'est une autre histoire...