Quel vaisseau spatial atteindra ensuite l'espace interstellaire?

Le vaisseau spatial Voyager 2 de la NASA a atteint l'espace interstellaire en décembre 2018, à l'instar de sa soeur, Voyager 1. À l'heure actuelle, seuls cinq vaisseaux spatiaux ont été lancés pour permettre une telle sortie, y compris les Voyagers. Les trois autres sont les pionniers 10 et 11 et New Horizons. Lequel fera une grande évasion ensuite?

Atteindre l’espace interstellaire est un jalon qui est considéré comme quittant le système solaire selon une définition spécifique. En 1990, le New York Times signalait que Pioneer avait quitté le système solaire après avoir survolé l’orbite de Neptune. Mais ce n’est pas ce que les scientifiques de Voyager 2 ont utilisé comme définition. Selon des mesures plus récentes, la traversée de l'héliopause solaire, la limite théorique de l'héliosphère, est le facteur déterminant pour pénétrer dans l'espace interstellaire. L'héliosphère est une bulle de particules chargées créées par le soleil et s'écoulant à travers le soleil. Les scientifiques l'utilisent pour marquer l'endroit où commence l'espace interstellaire.

Cependant, l’héliosphère est délicate et il y a de nombreux changements tels que le cycle solaire de 22 ans du soleil, le rétrécissement et la croissance avec le vent solaire, et l’étirement derrière le soleil dans le sens de déplacement de l’étoile. Ce n'est pas quelque chose qui peut être facilement mesuré depuis la Terre. Ainsi, la mission Interstellar Boundary Explorer (IBEX) de la NASA tente de définir les bords de la bulle à distance.

Les observations des sondes Voyager indiquent qu’elles ont percé cette bulle. Cependant, comme les chercheurs pensent que le nuage de Oort entoure également le soleil, une zone de corps glacés qui s'étendrait de 1 000 à 100 000 unités astronomiques - bien au-delà de l'héliopause - les sondes Voyager ne peut pas être considérée entièrement en dehors du système solaire. (Une unité astronomique, ou UA, correspond à la distance entre la Terre et le soleil - 93 millions de milles, ou 150 millions de kilomètres).

Lorsque Voyager 1 et 2 ont traversé l'héliopause, leurs instruments à particules toujours en activité ont dévoilé les événements historiques. L'héliosphère fonctionne comme un bouclier, empêchant l'entrée de nombreuses particules d'énergie supérieure créées par les rayons cosmiques générés par d'autres étoiles. En détectant à la fois les particules de basse énergie trouvées à l'intérieur du système solaire et les particules de haute énergie de l'extérieur, les instruments pourraient révéler une poussée soudaine de rayons cosmiques alertant les scientifiques du fait que la sonde avait quitté le système solaire.

La nature en constante évolution de l'héliosphère empêche de dire quand les Pioneer 10 et 11 entreront dans l'espace interstellaire. Il est même possible que l'un d'entre eux l'ait déjà fait.

Selon le livre électronique de la NASA «Au-delà de la Terre: chronique de l'exploration de l'espace profond» du 5 novembre 2017, Pioneer 10 était à environ 118 824 UA de la Terre, plus loin que tout autre engin autre que le Voyager 1. H, Bien que Pioneer 11 et le Voyager les jumeaux se dirigeaient tous dans la direction apparente du soleil, Pioneer 10 se dirigeant vers le côté fuite. Les recherches de 2017 ont montré que la queue de l'héliosphère se situe à environ 220 UA du soleil. Étant donné que Pioneer 10 parcourt environ 2,5 UA / an, il faudra environ 2057–40 ans à Pioneer pour atteindre la limite changeante.

Selon le même e-book, on pensait que le Pioneer 11 se situait à environ 97,6 UA de la Terre au 5 novembre 2017. Contrairement à son jumeau, le vaisseau spatial voyage dans à peu près la même direction que les Voyagers. Voyager 2 s'est croisé dans le milieu interstellaire à environ 120 UA. Puisque Pioneer 11 se déplace à 2,3 UA / an, il devrait atteindre l’espace interstellaire dans environ huit ans, vers 2027 - en supposant que la frontière ne change pas, ce qui sera probablement le cas.

Le 1er janvier 2019, New Horizons a effectué son dernier survol d'un objet du système solaire, et il a été lancé beaucoup plus tard que les quatre autres. Au cours de ce survol, New Horizons était à 43 UA du soleil. L’investigateur principal de la mission, Alan Stern, a déclaré à Space.com que le vaisseau spatial voyageait environ 3,1 UA par an, soit 31 UA en 10 ans. Dans deux décennies, le vaisseau spatial a de bonnes chances d’atteindre l’espace interstellaire. Si New Horizons se croisait à la même frontière de Voyager 2 (ce ne sera pas le cas, mais ce sera simplement une base), le voyage prendrait un peu moins de 24 ans, en 2043. Mais il est possible que la ligne ISM se déplace vers l’intérieur, lui permettant traversez plus tôt.

Bien qu’il n’y ait pas de confirmation directe de la traversée de l’héliopause avec le vaisseau spatial Pioneer, il est possible que New Horizons continue de fonctionner et nous fournisse une étude détaillée de l’espace interstellaire. Les détecteurs de particules qu’il détient sont beaucoup plus puissants que ceux de Voyager, a déclaré Stern. De plus, New Horizons possède un détecteur de poussière qui permettrait de mieux comprendre la région située au-delà de l'héliosphère.

Cependant, il reste à voir s'ils fonctionneront ou non. Selon Stern, la puissance est le facteur limitant. New Horizons utilise du dioxyde de plutonium en décomposition. Actuellement, le vaisseau spatial a assez de puissance pour fonctionner jusqu’à la fin des années 2030, a déclaré Stern, et il est actuellement en bon état de fonctionnement.

Si dans le cas improbable où l’héliosphère en constante évolution reste immobile, Pioneer 11 sera le prochain à franchir l’héliopause en 2027, suivi de New Horizons en 2043. Pioneer 10, le premier des cinq engins spatiaux à être lancé, sera le dernier à quitter l'héliosphère, en 2057. Une fois encore, cela suppose le risque extrêmement irréaliste que l'héliopause reste statique pendant les quatre prochaines décennies.

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