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- Mise à jour le 31
Janvier 2007
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- "NOUVELLE
VISION DE TITAN APRÈS CASSINI-HUYGENS"
- Par
Athéna COUSTENIS
Observatoire de Paris, LESIA
- Organisée
par la SAF
- Dans
ses locaux, 3 rue Beethoven, Paris
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- Le samedi 27 Janvier
2007 à 14H30
à l'occasion de la réunion de la Commission de Planétologie.
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- Photos : JPM pour
l'ambiance. (les photos avec plus de résolution peuvent m'être
demandées directement)
- Les photos des slides
sont de la présentation de l'auteur.
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- BREF COMPTE RENDU
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- Nous avons très
souvent sur ce site évoqué Saturne et Titan, ainsi que les présentations
d'Athéna Coustenis, aussi le compte rendu sera court cette fois-ci.
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- Athéna Coustenis est
chargée de recherche au LESIA (Laboratoire d’Études Spatiales et d’Instrumentation
en Astrophysique) du Centre National de la Recherche Scientifique.
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- Elle se consacre à l'étude
de Titan, système exobiologique de référence.
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- Elle est
co-investigatrice sur 3 instruments de la mission Cassini-Huygens :
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le spectro
imageur Infra Rouge (CIRS).
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l'expérience
HASI (Huygens Atmospheric Structure Instrument)
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la caméra
DISR (Descent Imager/Spectral Radiometer)
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- Athéna travaille à
l'Observatoire de Meudon.
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- LE SEIGNEUR DES ANNEAUX ET SES NOMBREUX ENFANTS!
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- C'est le titre qu'elle
a choisi pour introduire Saturne et ses nombreux satellites.
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- Dont le plus important
Titan , géant timide, situé à 20Rayons Saturniens et dont le jour vaut 16
jours terrestres. Son inclinaison de 26°7 lui vaut des saisons comme sur
Terre. Pression similaire à la Terre : 1,5 atm.
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Les premières images un peu détaillées proviennent
de Hubble en 1994.
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- Puis le VLT a pris le
relais avec l'instrument NAOS, on remarque que la zone brillante identifiée
comme Xanadu (photo du haut à gauche) a été confirmée plus tard par les
premiers relevés IR du VIMS (en bas au centre).
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- Il y a une bonne équivalence
entre les relevés depuis la Terre et ceux depuis l'orbite saturnienne.
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- Une grande différence
avec la Terre hormis la température (-180°C) est l'épaisseur
de son atmosphère qui s'étend jusqu'à 1600km de sa surface.
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- Les UV attaquent les
molécules de l'atmosphère qui sont transformées en hydrocarbures,
produisant un brouillard permanent d'Éthane et Acétylène.
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- Un effet de serre dû
au méthane (CH4) présent sur ce petit corps.
- Mais la grande
question est : où est la réserve de CH4???
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- On a aussi longtemps
cru qu'il y avait un océan global recouvrant Titan, mais cette vision s'est
avérée fausse, la surface est principalement solide (écho radar) avec des
lacs ici et là.
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- LA MISSION CASSINI HUYGENS.
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- Comme déjà signalé
plusieurs fois; départ en 1997 avec coup d'accélération de Jupiter
notamment pour atteindre Saturne en 2004.
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- Justement au moment du
passage près de Jupiter, nous avions à ce moment là deux sondes dans
l'environnement jovien : Galileo qui était en orbite et Cassini qui
passait; cela a permis de faire des études de Jupiter en stéréo: imagerie
de Jupiter et de ses satellites, champ magnétique…
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- C'était la première
fois que nous avions deux sondes spatiales étudiant la même planète géante.
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- On voit ici les
orbites des deux sondes spatiales près de Jupiter tirées de l'article du
Journal de la British
Astronomical Association.
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- Puis on arrive sans
encombre dans l'environnement de Saturne et on se met en orbite
courageusement (on passe entre les anneaux!!) le 1er Juillet
2004. tout se passe bien, l'insertion orbitale est un grand succès, l'étude
détaillée de Saturne, de ses anneaux et de ses satellites peut commencer.
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- Quelques faits
saillants de cette exploration :
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- ENCELADE
:
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Une
des grandes découvertes de Cassini, c'est le Pôle Sud d'Encelade avec ses
"griffures de tigre" qui laissent échapper de l'eau et des poussières.
- Cette zone est
nettement plus chaude que le reste de ce corps.
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- Encelade possède même
une légère atmosphère …d'eau.
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- On pense que de l'eau
liquide est TRÈS PRÈS de la surface.
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- TITAN : UN
DES BUTS PRINCIPAUX.
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- La surface de Titan
n'est pas visible à nos yeux, pour pénétrer un peu l'épais brouillard il
faut des IR ou mieux que cela les longueurs d'ondes Radar.
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- On peut voir une animation
vidéo gif des trois quarts du globe de Titan en IR, 6MB.
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- La surface de Titan
est peu cratérisée, il y aurait des lacs au Pôle Nord (on n'en a pas encore détecté au
Pôle Sud, est ce un phénomène saisonnier?), on a trouvé aussi beaucoup
de dunes.
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- Mais le clou de la
mission a été bien sûr l'immense succès de Huygens qui après avoir déambulé
pendant quelques heures dans l'atmosphère s'est posée sans encombres sur
le sol de Titan.
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- Toutes les données
ont pu être récupérées, même celles du DWE (Doppler Wind Experiment)
perdues à cause d'une erreur de commande d'un des canaux de mesure et
retrouvées grâce aux radiotélescopes.
- On a pu ainsi
confirmer la super rotation de Titan, on a trouvé des turbulences considérables
au dessus de 120km, des vents très faibles entre 100et 60km d'altitude (on
ne sait toujours pas pourquoi); et des vents presque nuls à la surface.
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- La sonde en descendant
a permis de tracer le profil thermique de l'atmosphère.
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- Dans la haute atmosphère
la densité et la température étaient plus hautes que prévues.
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- Le profil thermique
est stratifié et varie dans le temps.
- À 250km la température
est de 86°C (Stratopause).
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- Les mesures de la
basse atmosphère et de la Tropopause sont en bon accord avec ce qu'on
attendait; -203°C à 44km.
- À la surface, -180°C.
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Mais ce qui fut le plus impressionnant ce sont les
images des caméras DISR lors de la descente et de l'atterrissage.
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- Rappelons que la
caméra est triple, elle permet d'enregistrer des images sous 3
angles différents comme montré sur le dessin ci contre.
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- Ces images sont très
connues et ont déjà été
diffusées ici.
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- La sonde a rebondi
deux fois avant de s'immobiliser, d'après les dernières informations.
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- Elle aurait même cassé
le galet de glace que l'on voit au premier plan à gauche.
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- Un projecteur a aussi
été rajouté, il s'allumait en fin de parcours.
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- Et c'est la lumière
de ce projecteur qui est resté allumé à la surface de Titan que l'on voit
se réfléchir sur la partie inférieure de l'image au sol (la tache blanche
en bas à droite).
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- La surface est composé
d'un matériau sombre genre sable imprégné de méthane. Les
"galets" seraient de la glace d'eau (dont la signature
spectrale a été mesurée par le DLIS : Downward-Looking Infrared
Spectrometer)
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- LES FUTURES MISSIONS.
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- Ce serait une mission
avec une sonde capable
de se déplacer, non pas un rover, le terrain est trop accidenté,
mais plutôt un ballon , un lander mobile ou un genre d'hélicoptère.
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- Une telle mission
serait prévue pour 2025.
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- À priori Athéna
Coustenis travaille dessus.
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- Elle nous en reparlera
quand les budgets seront votés.
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- J'espère avoir le
plaisir de vous en parler quand la mission arrivera……………
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- POUR ALLER
PLUS LOIN
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- Superbe site de
l'Université de Nantes sur la Mission :
L'analyse
des données CASSINI au laboratoire de Nantes
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- Qui contient un sous
ensemble sur la
mission Cassini Huygens très complet.
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- Et surtout une
très belle carte de Titan qui montre les divers endroits étudiés et
avec quels instruments que notre orateur nous a d'ailleurs présentée. À
voir ou à télécharger.
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- Merci notamment à
notre ami Christophe Sotin qui publie en plus (en anglais) un article sur les
océans perdus et retrouvés de Titan.
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- Article tiré de
Nature numéro spécial sur Huygens. "Rain,
winds and haze during the Huygens probe's descent to Titan's surface"
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- La Planetary Society
propose une mission
en ballon sur Titan.
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- Le PLI (Lunar and
Planetary Institute) propose une
mission en "aerorover" au dessus de Titan. Elle semble assez
élaborée et faisable. Document Pdf 1MB de 6 pages à lire avec intérêt.
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- Galerie
de photos de l'ESA sur Titan.
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- De plus tiré des références
de la dernière conférence de JP Lebreton :
- De l'équipe de JP
Lebreton de l'ESA plusieurs articles dont :
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- À lire
absolument :
Nature met à notre disposition gratuitement les articles (en anglais) publiés
récemment dans la célèbre revue sur Titan, précipitez vous, soit pour
les télécharger voici
leur site soit pour les voir articles par articles :
- Huygens
rediscovers Titan
- An
overview of the descent and landing of the Huygens probe on Titan
- Rain,
winds and haze during the Huygens probe's descent to Titan's surface
- The
abundances of constituents of Titan's atmosphere from the GCMS instrument on
the Huygens probe
- In
situ measurements of the physical
characteristics of Titan's environment
- A
soft solid surface on Titan as revealed by the Huygens Surface Science
Package
- Complex
organic matter in Titan's atmospheric aerosols from in situ pyrolysis and
analysis
- The
vertical profile of winds on Titan
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- Description
de la mission en anglais par JPL (avant l'atterrissage) dans un document
pdf de 10 pages.
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- De même Lebreton mission
overview en anglais de 1997.
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- L'écoute
par radio télescopes article de la Planet Society (anglais)
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- Tout
sur l'atmosphère de Titan en français et très récent.
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- Le
système à base d'ammoniac et d'eau sur Titan, 23 pages pdf en anglais
expliquant la chimie de ce corps.
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- Fondamental; l'atmosphère
et l'érosion sur Titan par AD
Fortes de l'University College de Londres
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- Le
cryovolcanisme sur Titan , 2 pages en anglais pdf.
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- Plus généraliste :
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- Titan
sur le site de JC Boulay, en français, très complet.
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- Et je ne vais pas
m'oublier, il y a quelques
articles de base sur la mission Huygens que je vous conseille de
revoir :
- Huygens,
arrivée en direct à la Cité des Sciences le 14 Janvier 2005.
- Premier
rapport scientifique sur Huygens conférence de presse de l'ESA de
janvier 2005.
- Titan,
le retour compte rendu complet à la Cité des Sciences le 8 Avril 2005.
- Huygens
conférence de presse du 30 Novembre 2005, les dernières nouveautés.
- Ces articles font
partie du dossier très complet des archives de tout ce qui est paru sur ce
site sur "Le
Monde de Titan".
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- Bon ciel à tous
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- Jean Pierre Martin
SAF Commission de Planétologie
- www.planetastronomy.com
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