Mise à jour le 17 Juin 2009
 
 
  
CONFÉRENCE
"CASSINI/HUYGENS EXPLORE TITAN
ET LES AUTRES LUNES DE SATURNE "
Par Bruno BÉZARD.
LESIA Observatoire de Paris
Organisée par la SAF et l'AFA, dans le cadre de l'AMA09
Au FIAP, 30 rue Cabanis, 75014 Paris (métro Glacière).
 
Le Lundi 11 Juin 2009 à 20H30
 
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.  Voir les crédits des autres photos et des animations.
(Bruno Bézard a eu la gentillesse de nous donner sa présentation complète (en ppt), elle est disponible sur ma liaison ftp et s'appelle. sat-tit-bezard-saf.ppt. elle est dans le dossier PLANETOLOGIE SAF)
Ceux qui n'ont pas les mots de passe doivent me contacter avant.
 
 
 
BREF COMPTE RENDU
 
Le CR sera bref étant donné que la présentation se trouve disponible au téléchargement.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bruno Bézard, travaille au LESIA (Laboratoire d'Études Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique) à l'Observatoire de Paris-Meudon.
 
Il a participé activement à la mission Cassini-Huygens notamment à l'instrument DISR (Descent Imager Spectral Radiometer) de la sonde Huygens qui s'est posée avec succès sur Titan.
 
 
Il fait le point ce soir de nos connaissances sur le monde de Saturne.
 
La mission Cassini, est la mission qui nous a le plus appris sur cette planète aux anneaux; la mission originale s'est terminée en 2008; elle a été prolongée jusqu'en Juin 2010 dans un premier temps et elle a été baptisée Mission Équinoxe, car elle se situe pendant la période d'équinoxe de Saturne où les anneaux sont vus par la tranche.
 
 
 
 
On espère que la mission sera encore prolongée jusqu'en 2017 afin que l'on ait effectué une demie année saturnienne.
 
 
 
 
RAPPEL SUR LA MISSION CASSINI.
 
C'est une collaboration ESA/NASA :
·        –Orbiteur Cassini (NASA)
·        –Sonde Huygens (ESA)
 
19 pays participants dont
·        –120 scientifiques en Europe dont 50 français environ
·        –134 scientifiques aux États-Unis
 
La plus complexe des sondes planétaires jamais lancées  Quelques chiffres  le prouvent :
 
Masse au lancement : 5,7 tonnes
–L’orbiteur Cassini :
·        •Masse : 2,15 tonnes
·        •Hauteur : 6,7 m
·        •Diamètre (antenne) : 4 m
–La sonde Huygens :
·        •Masse : 318 kg
·        •Diamètre (bouclier) : 2,7 m
 
Concernant Cassini (l'orbiteur) : 12 expériences  à bord, dont :
 
·        –Imaging Science Subsystem (ISS)
·        •Imagerie (filtres 200-1100 nm)
·        –Visible and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS)
·        •Cartographie surface et atmosphère (0,35 - 5 mm)
·        –Composite Infrared Spectrometer (CIRS)
·        •Spectroscopie infrarouge thermique (7 - 1000 mm) : structure thermique et composition
·        –Ultraviolet Imaging Spectrograph (UVIS)
·        •Spectroscopie et imagerie dans l’ultraviolet (55 - 190 nm) : composition, aérosols, température
·        –Cassini Radar (RADAR)
·        •Structure de la surface de Titan
·        –Radio Science Subsystem (RSS)
·        •Profil thermique (par méthode d’occultation)
·        –Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS)
·        •Mesure in situ des ions et espèces neutres (composition et structure)
 
 
concernant l'atterrisseur Huygens , 6 instruments :
 
·        ACP : Aerosol Collector and Pyrolyser (ACP): will collect aerosols at different altitudes to analyse their chemical composition
·        GCMS : Gas Chromatograph Mass Spectrometer (GCMS): gaseous phase chromatograph
·        HASI : Huygens Atmospheric Structure Instrument (HASI): will measure the physical and electrical properties of Titan's atmosphere and detect any lightning from possible storms
·        DISR : Descent Imager/Spectral Radiometer (DISR): an imaging spectrometer will take pictures of Titan in a wide spectrum and in many directions
·        DWE : Doppler Wind Instrument (DWE): will measure wind speed
·        SSP : Surface-Science Package (SSP): a suite of sensors will study the composition of Titan's surface
 
 
 
SATURNE ET SON ENVIRONNEMENT.
 
 
Excellent résumé sur cette diapo; Saturne possède (à ce jour, mais cela change toutes les semaines) une soixantaine de lunes, dont seulement 18 "anciennes" (avant Cassini).
 
Une petite dizaine ont un diamètre supérieur à 200km.
 
Examinons-en quelques unes de remarquables.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ENCELADE.
 
Diamètre : 504 km
 
·        •Demi grand-axe de l'orbite: 238 000 km  (4 RS)
·        •Orbite en résonance 2:1 avec Dioné
·        Surface très jeune (peu de cratères)
·        Surface très brillante (albédo 90%) due à de la glace d'eau très propre
·        Griffures de tigre : points chauds type "Griffures de tigre"
 
 
Ces griffures de tigre (en termes techniques on les appelle des sulci) sont 4 grandes failles séparées de 35 km et de 130 km de long ; 2 à 4 km de large ; 500 m de profondeur
Elles sont très récentes (< 10 millions d'années).
 
 
 
Pic de vapeur d'eau et de grains au dessus des griffures de tigre.
Modèle qui représente ce que l'on pense être de la structure d'Encelade.
 
 
Les analyses des éjections d' Encelade (vapeur d'eau, glace et poussières) sont de même nature que les éjections cométaires.
La vapeur d'eau est éjectée à une vitesse de l'ordre de 600m/s.
 
De même on a noté que la température au dessus de ces griffures est nettement plus haute que partout ailleurs sur Encelade : 180K au lieu de 72K en moyenne sur la planète en dehors des griffures.
 
Il y aurait un réservoir souterrain d'eau liquide sous pression vers les 100m de profondeur qui serait réchauffée par une source de chaleur inconnue (voir schéma de la structure supposée d'Encelade).
 
D'où vient cette source de chaleur?
 
·        –Radioactivité du noyau rocheux  mais pas suffisant probablement
·       
–Frictions dues aux forces de marée mais pas suffisant probablement
 
Excentricité de l'orbite due à la résonance 2:1 avec Dioné
·       
–Échauffement passé ?
 
Modification de l'orbite et/ou de la rotation d'Encelade,   collision ?
 
Modification de la structure interne ?
 
 
Ce qui est certain, par contre, c'est que Encelade est la source de matière de l'anneau E (E comme Encelade, pour se rappeler).
 
 
 
JAPET.
 
Un des grands mystères de Japet, est le fait qu'il possède deux faces complètement différentes : la face "avant" est très sombre (albédo 4%) et la face "arrière" (albédo 60%) et les pôles très brillants.
 
Pourquoi?
 
Aussi, ce satellite possède un bourrelet équatorial, pourquoi?
 
 
 
 
TITAN LE PLUS GROS SATELLITE DE SATURNE.
 
Le plus gros des satellites de Saturne :
·        Rayon moyen : 2575 km (0,4 fois la Terre)
·        Masse : 0,02 fois la Terre
·        Gravité : 1,35 m/ss (0,14 fois la Terre).
 
 
Le seul satellite du système solaire ayant une atmosphère épaisse :
·        Pression au sol : 1,5 bar (1,45 fois la Terre)
·        95% d'azote et 5% de méthane.
 
 
 
Structure thermique :
·        reçoit 100 fois moins de rayonnement solaire que la Terre
·        Température au sol : 94K (-179°C)
·        Obliquité : 27° effets saisonniers comme sur Terre.
 
 
Huygens s'est posé dans un lit de rivière asséchée, creusé par des précipitations de méthane liquide.
 
Les lits de rivière sont très abruptes sur Titan. L'érosion semble rapide.
 
 
Il semble que sur Titan les processus géophysiques soient semblables à ceux qui se déroulent sur Terre, mais…
·       
–L'eau soit remplacée par le Méthane
·       
–Les roches (silicates) soient remplacées par de la glace d’eau
·       
–Les sols et alluvions soient remplacés par des dépôts de particules photochimiques
 
Mais des questions se posent avec le Méthane :
·        Pleut-il fréquemment ou est-ce un phénomène saisonnier?
·        Le volcanisme serait-il la source du méthane atmosphérique?
 
La haute atmosphère de Titan fabrique des composés chimiques très complexes et très lourds, qui sont à l'origine de la brume orange visible jusqu'à 500km d'altitude!
 
 
 
 
L'azote, le méthane et l'eau se décomposent aussi dans l'atmosphère de Titan donnant aussi naissance à des composés complexes.
Voici la structure de Titan qui pourrait expliquer le dégazage de CH4 et d'ammoniac.
 
 
Nuages , lacs et rivières et dunes sont détectés de plus en plus souvent sur Titan maintenant.
Par contre très peu de cratères d'impact (surface plutôt jeune).
 
On pense qu'un cryovolcanisme est présent sur ce satellite.
 
 
 
 
Le futur de l'exploration de Titan : la mission "Titan Saturn System Mission" dans laquelle le LESIA est partie prenante.
 
 
 
 
 

POUR ALLER PLUS LOIN.

 
 
Sur le LESIA.
 
Le monde de Titan sur votre site préféré.
 
Ici, vous trouverez toutes les dernières images de Cassini au JPL
 
Les animations et vidéos : http://saturn.jpl.nasa.gov/multimedia/videos/videos.cfm?categoryID=17
 
Les prochains survols : http://saturn.jpl.nasa.gov/home/index.cfm
 
Tout sur les orbites de Cassini par The Planetary Society; très bon!
 
Voir liste des principaux satellites.
 
Sur ce site les dernières nouvelles de la mission Cassini.
 
 
 
Bon ciel à tous
 
 
Jean Pierre Martin   membre de la SAF
www.planetastronomy.com
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