Sondes Pioneer

Sonde Pioneer (vue d'artiste)

Pioneer 10, en construction en 1971. Pioneer 10 et 11 sont les sondes les plus célèbres du programme Pionner, les premières sondes à aller au-delà de l'orbite de Pluton

Le programme Pioneer est un projet de la NASA d'exploration du système solaire à l'aide de sondes spatiales. Entre 1958 et 1978, 19 sondes Pioneer ont été envoyées avec des missions et des configurations différentes vers la Lune, le Soleil, Jupiter, Saturne et Vénus. Les sondes les plus remarquables sont Pioneer 10 et Pioneer 11, qui ont exploré les planètes externes et dont le dernier contact avec la Terre remonte respectivement à 2003 et 1995.

Le Grand Tour

À la fin des années 1950, la NASA avait mis en place un grand programme d'exploration du Système Solaire. Il devait profiter d'une configuration exceptionnelle qui devait permettre de visiter toutes les planètes extérieures avec une seule sonde spatiale. Ce programme était appelé le Grand Tour et était basé sur le projet TOPS, dont la NASA était l'unique maître d'œuvre. Mais des restrictions budgétaires contraignirent l'agence à se replier sur une solution moins coûteuse. Elle décida de recourir aux plates-formes Pioneer, fabriquées par Hugues Industrie, et qui avaient déjà fait leurs preuves (Programme Pioneer). Les sondes Pioneer F et G, rebaptisées ensuite 10 et 11, se contenteraient d'explorer Jupiter, et peut-être l'une des deux sondes pourrait être déviée jusqu'à Saturne.

Pioneer 10 décolla le 2 mars 1972 et fut lancée avec une précision remarquable vers Jupiter. La trajectoire des Pioneer était stabilisée par effet gyroscopique en leur imprimant un léger mouvement de rotation. Du coup, l'orientation des instruments de mesure ne pouvait pas être modifiée. Malgré cela la mission fut particulièrement réussie et de nombreuses mesures et images furent récoltées. Pioneer 10 fut la première sonde spatiale à franchir la ceinture d'astéroïdes. On put, à cette occasion, se rendre compte qu'elle n'était pas composée d'une multitude de météorites, mais plutôt parsemée de grands astéroïdes. La distance la plus courte avec Jupiter fut atteinte le 3 décembre 1973. Depuis, elle continue sa course dans l'espace en direction d'Aldébaran dans la constellation du Taureau. Ces sondes étant amenées à sortir du système solaire, une plaque gravée a été apposée sur Pioneer 10 (et 11 voir Plaque de Pioneer), avec un schéma représentant un homme et une femme ainsi que des informations sur l'origine et les créateurs de la sonde.

Pioneer 11 fut lancée à son tour le 5 avril 1973, après que Pioneer 10 fut sortie de la ceinture d'astéroïdes. La mission Pioneer 10 avait été suffisamment réussie pour se tourner maintenant vers Saturne. Les ingénieurs utilisèrent, pour cela, l'effet de fronde de Jupiter, qui fut atteint le 3 décembre 1974. Pioneer 11 passa au plus près de Saturne le 1^er septembre 1979.

Exploration de Vénus

Pour rattraper son retard sur les Soviétiques dans la connaissance de Vénus, la NASA décida après avoir envoyé plusieurs sondes Mariner, de préparer une grande mission d'exploration vers la planète voisine. Elle serait basée sur deux sondes Pioneer, 12 et 13, rebaptisées Vénus 1 et 2.

Pioneer Vénus 1 fut lancée le 28 mai 1978 et se plaça en orbite autour de Vénus le 4 décembre de la même année.

Pioneer Vénus 2 fut lancée le 8 août. Elle emportait quatre capsules qu'elle largua dans l'atmosphère vénusienne le 9 décembre. La sonde principale elle-même plongea sur Vénus. Seule une des quatre capsules continua à émettre à partir du sol, mais les autres avaient pu étudier la composition chimique de l'atmosphère. Notamment, l'analyse des concentrations en deutérium permit d'étayer l'hypothèse que Vénus avait possédé jadis une grande quantité d'eau.

Anomalie Pioneer

L'avancement de la sonde Pioneer 10 a, dès le début des années 1980, intrigué les astronomes. En effet, en progressant à sa vitesse actuelle de 12 km/s, elle devrait avoir parcouru plus de chemin que la distance effectivement parcourue.

Depuis, le phénomène a été confirmé sur Pioneer 11 mais il n'a pas été observé sur les sondes Voyager, car leur vitesse est connue avec moins de précision.

Diverses hypothèses, tout d'abord techniques, ont été formulées pour expliquer ce ralentissement des Pioneer. En particulier, les ingénieurs se sont interrogés sur la possibilité d'une fuite de gaz. Avec le temps, cette hypothèse a été rejetée, mais d'autres hypothèses techniques sont encore envisagées. Parallèlement, les astronomes tentent d'apporter des réponses, car il est possible que l'anomalie Pioneer remette en cause les lois de la gravitation, ou bien qu'elle leur permette au contraire de révéler l'existence, encore hypothétique, de la matière noire.

Les sondes

• Pioneer 0 - Satellite lunaire, détruite lors du lancement (Able 1)
• Pioneer 1 - Satellite lunaire, manque la Lune à cause d'un mauvais lancement (Able 2)
• Pioneer 2 - Satellite lunaire, détruite lors du lancement (Able 3)
• Pioneer 3 - Survol de la Lune, manque la Lune à cause d'un mauvais lancement
• Pioneer 4 - Survol de la Lune, a atteint la vitesse de libération de la Terre
• Pioneer X - Sonde lunaire, manque la Lune à cause d'un mauvais lancement
• Pioneer Y - Sonde lunaire, échec lors de la mise en orbite lunaire
• Pioneer Z - Sonde lunaire, perdue à cause d'un mauvais fonctionnement du dernier étage du lanceur
• Pioneer 5 - Espace interplanétaire entre la Terre et Vénus
• Pioneer 6, 7, 8 et 9 - Espace interplanétaire « weather network »
• Pioneer A - Espace interplanétaire « weather network »
• Pioneer B - Espace interplanétaire « weather network »
• Pioneer C - Espace interplanétaire « weather network »
• Pioneer D - Espace interplanétaire « weather network »
• Pioneer E - Espace interplanétaire « weather network », détruite lors du lancement
• Pioneer 10 - Jupiter, espace interstellaire profond
• Pioneer 11 - Jupiter, Saturne, espace interstellaire profond
• Pioneer H - Identique aux sondes Pioneer 10 et 11 (F & G) mais n'a jamais été lancée
• Pioneer Venus 1 - Le satellite Pioneer Venus Orbiter du programme Pioneer Venus (Pioneer 12)
• Pioneer Venus 2 - La sonde Pioneer Venus du programme Pioneer Venus (Pioneer 13)
• Pioneer Venus Probe 1 - Partie du programme de sondes Pioneer Vénus
• Pioneer Venus Probe 2 - Partie du programme de sondes Pioneer Vénus
• Pioneer Venus Probe 3 - Partie du programme de sondes Pioneer Vénus
• Pioneer Venus Probe 4 - Partie du programme de sondes Pioneer Vénus
• Pioneer 1P

On remarquera que la numérotation des sondes a connu de nombreux changements et plusieurs sondes portent des références multiples et qui ont pu changer au cours de leur construction au gré des évolutions de l'organisation du programme.

Articles connexes

• Plaque de Pioneer
• Sonde spatiale
• Sondes Voyager
• Sondes Mariner

Programme Pioneer
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