Lancement de New Horizons et début de la mission

Lancée en 2006, la sonde New HorizonsNew Horizons a été propulsée par le lanceur Atlas V-551. Après un survolsurvol de JupiterJupiter en 2007, la sonde a ensuite été régulièrement mise en hibernation entre 2007 et fin 2014.

La sonde New Horizons a été lancée le 19 janvier 2006. Cette date n'est pas le fait du hasard du calendrier. Elle tombe dans la fenêtrefenêtre de tir autorisant un passage à proximité de Jupiter, qui ne s'étendait que du 11 janvier au 2 février 2006. La sonde, ainsi, n'effectuait une trajectoire directe vers PlutonPluton mais bénéficiait de l'assistance gravitationnelle de Jupiter, qui lui faisait gagner environ 4 km/s, soit deux années de voyage.

Cette rapiditérapidité a été privilégiée, car Pluton est actuellement en train de s'éloigner du Soleil et son atmosphèreatmosphère risque de se solidifier rapidement sous l'effet du froid et de se déposer en surface, en rendant toute analyse ultérieure impossible et masquant la topographie de la planète.

Le lanceur Atlas V-551

Le lanceur Atlas V-551, avec ses 5 boosters et son deuxième étage à un seul moteur. © Nasa

L'Atlas V est un lanceur modulaire, qui peut être utilisé selon plusieurs configurations. Le nombre de boosters varie de 0 à 5, c'est le deuxième chiffre du numéro, le premier étant le diamètre de la coiffe, en mètres. L'étage Centaur peut recevoir 1 ou 2 moteurs (c'est le troisième chiffre).

New Horizons a été lancée par une fuséefusée Atlas-V-551, donc avec une coiffe de 5 m, 5 boosters et 1 étage Centaur. C'est la version la plus puissante qui ait volé (à plusieurs reprises), la configuration 552 n'ayant jamais été utilisée.

Une Atlas V durant son assemblage. © Nasa

L'Atlas V-551 se compose d'un étage principal de 307 tonnes dont le moteur russe RD-180 brûle un mélange de kérosènekérosène et d' liquideliquide, fournissant 423,3 tonnes de poussée. Il est entouré de cinq accélérateurs à poudre de 40,8 tonnes chacun pour 130 tonnes de poussée. Le deuxième étage, un Centaur V1 de 22,8 tonnes, fonctionne à l'hydrogènehydrogène et l'oxygèneoxygène liquides. Son moteur RL-10A-4-2 assure une poussée de 10,1 tonnes.

Dans une version légèrement moins puissante (version 401, à 4 boosters ), ce lanceur, dont le taux de réussite est à ce jour de 100 %, avait déjà placé sur orbiteorbite le 12 août 2005 la sonde martienne MRO (Mars Reconnaissance OrbiterMars Reconnaissance Orbiter). En novembre 2011, une Atlas V-541 a expédié vers Mars le roverrover OpportunityOpportunity et une version à 5 boosters lance la navette spatiale militaire automatique X37B.

New Horizons installé sur troisième étage, Star 48B dans l'immense coiffe du lanceur (5 m de diamètre). © Nasa

La sonde est en outre équipée d'un étage propulseurpropulseur à carburant solidesolide pour l'insertion sur sa trajectoire hyperbolique définitive. Celui-ci, un Star 48B d'une massemasse de 2.137 kgkg, fournit une poussée de 8 tonnes durant 88 secondes avant d'être abandonné. Il s'agit d'un moteur conçu par le russe Thioko, sous la dénomination d'origine TE-M-799, aussi utilisé comme accélérateur sur certaines versions de la fusée DeltaDelta.

Le décollage de l'Atlas V-551 emportant la sonde New Horizons, le 19 janvier 2006 à 19 h 00 TU, depuis Cap Canaveral. © Nasa

New Horizons, une sonde vraiment rapide

Avec une masse de seulement 478 kg et un lanceur puissant, la sonde New Horizons a acquis une vitesse jamais égalée pour un engin s'éloignant de la Terre. Sa vitesse par rapport à notre planète était de 16,26 km/s (58.536 km/h). Pour un engin interplanétaire, la vitesse qui importe est celle mesurée par rapport au Soleil. Puisque la sonde avait aussi, au départ, celle de la Terre, cette vitesse héliocentriquehéliocentrique était de 45 km/s (162.000 km/h). Un record.

L'orbite de la LuneLune a été franchie en 9 heures (contre 3 jours pour les missions ApolloApollo) et Jupiter en 13 mois (GalileoGalileo avait mis 6 ans). Sa vitesse, cependant, n'a ensuite cessé de décroître, pour atteindre 17 km/ au niveau de Jupiter. L'assistance gravitationnelle de la géante gazeusegéante gazeuse lui a fait gagner 3,83 km/s, l'amenant à 21 km/s. Au niveau de Pluton, la vitesse héliocentrique est de 14 km/s et décroît désormais très lentement.

La sonde New Horizons n'est cependant plus l'engin humain le plus rapide. C'est actuellement Voyager 1, avec près de 16,8 km/s, mais elle avait, elle, bénéficié de quatre coups d'accélérateurs des quatre plus grosses planètes du Système planétaire. Avec la même aide, Voyager 2Voyager 2 vogue aujourd'hui à environ 15,4 km/s.

Survol de Jupiter

Le survol de la planète Jupiter, en février 2007, n'a pas servi qu'à accélérer la sonde. Des observations ont été menées, de la géante et de ses quatre satellites galiléens, IoIo, Europe, Ganimède et CallistoCallisto. New Horizons a permis de nouvelles cartographies et des études sur les phénomènes magnétiques autour de Jupiter et, notamment, les connexions avec Io, la plus proche des lunes.

Ganymède vue à 3,7 millions de kilomètres par le spectromètre Ralph/Leisa, à gauche, et par le télescope Lorri, au milieu. À droite, addition des deux images. © Nasa

La sonde New Horizons en hibernation

Entre Jupiter et Pluton, donc entre 2007 et fin 2014, New Horizons a dormi 18 fois. La sonde a en effet régulièrement été mise en hibernation, la plupart de ses instruments étant alors complètement désactivés. Sa stabilisation par rotation à raison de 5 tours/minute dans l'axe de son antenne à haut gain la maintenait dirigée vers la Terre sans nécessité d'intervention.

Tous les lundis, durant son long trajet vers Pluton, New Horizons a transmis un signal hebdomadaire destiné à renseigner sur son état de santé. Une tonalité codée en vert sur les écrans de contrôle si tout allait bien, ou dans l'une des sept tonalités rouge en cas de problème exigeant l'intervention à distance d'une équipe d'ingénieurs.