La première conférence était consacrée à la mesure du temps. L'orateur Michel GRANVEAUD: directeur du laboratoire BNM - SYRTE à l'Observatoire de Paris de 1984 à 2002 a surtout parlé du fonctionnement des horloges atomiques. Si j'ai bien compris, une horloge atomique est un oscillateur classique (à quartz) dont la fréquence est asservie par un dispositif physique mettant en jeu les propriétés physiques d'atomes. Il s'agit en général d'atomes de césium ou de rubidium. La définition de la seconde fait référence aux atomes de césium. Une seconde est la durée de 9 192 631 770 périodes d'une onde électromagnétique émise par le passage d'un électron d'un atome de césium 133, d'un niveau d'énergie excité à un niveau normal. En clair un atome de césium possède exactement 2, 8, 18, 18, 8 et enfin 1 électron par niveau d'énergie (décroissant). Les 54 premiers électrons dont les niveaux d'énergie sont les plus importants sont liés de manière très forte au noyau de l'atome, et ne participe pas aux propriétés physico-chimiques de l'atome aux niveaux d'énergie rencontrés habituellement sur Terre. Par contre le dernier électron qui est le moins lié au noyau donne au césium ces propriétés chimiques et physiques aux températures basses (quelques centaines de degrés). Si on chauffe du césium, ce dernier électroon peut monter sur un niveau d'énergie plus élevé (état excité) et redescendre spontanément au niveau normal en émettant un photon dont l'énergie (lire la fréquence) correspond exactement à la différence d'énergie entre les deux niveaux (excité et normal). Dans le cas du césium 133, cette énergie correspond à une onde électromagnétique dont la fréquence vaut 9 192 631 770 Hertz, soit environ 9GHz (pour rappel, un four micro-onde génère une onde électromagnétique autour de 2.4GHz). Inversement si on bombarde du césium avec une onde radio exactement accordée à 9 192 631 770 l'électron de valence du césium va spontanément acquérir un état excité dont il pourra redescendre en émettant une onde elle-même à 9 192 631 770 Hertz. On utilise cette propriété pour vérifier si l'oscillateur à quartz de l'horloge est bien accordé sur 9 192 631 770 Hertz, en bombardant du césium chauffé dans un four sous vide. Un signal de correction est appliqué à l'oscillateur s'il s'éloigne de sa fréquence nominale.

La seconde conférence était consacrée à la mission internationale Cassini-Huygens cofinancée par l'ESA et la NASA. Le directeur scientifique de la mission, Jean-PJean-Pierre LEBRETON est venu nous parler du montage de la mission, de son déroulement, ainsi que des premiers résultats scientifiques obtenus.

Les notes qui suivent ont été prises en direct par Alex, pendant que Yvan faisait les photos.

Nous avons vécu ces derniers temps une mission des plus ambitieuses, la mission Cassini-Huygens. Nous avons la chance ce soir d'avoir Jean Pierre Lebreton, responsable de la mission. Bonsoir et merci d'être venus si nombreux.

C'est un grand voyage vers Saturne, et un atterrissage vers sa plus grosse lune. Retour en arrière, 250 ans en arrière Deux astronomes :

-Cassini : qui était Italien

Public : Non ! Savoyard

Ils sont tous européens !

Public: clap clap clap Public: L'Italie appartenait à la Savoie (NDR: hummmm)

-Huygens était hollandais.

Cassini a été le premier directeur de l'observatoire de Paris nommé par Louis XIV.

Cassini a découvert un certain nombre de satellites autour de Saturne.

Huygens a émis le premier la théorie, qu'il y'ait des anneaux autour de Saturne.

Huygens est le découvreur de Titan.

Il était normal vu leur contribution à la découverte de Saturne et de Titan de donner leurs noms à la mission.

Cassini c'est le vaisseau mère, Huygens, c'est une sonde.

Historique :

Sur plus de 25 ans.

Il y'avait des études, mais c'est la sonde Voyager qui a donné de nouvelles idées.

Daniel Gauthier de l'observatoire de Paris-Meudon, est le premier à avoir eu l'idée de la sonde vers Titan. C'est donc lui l'un des père de la mission, il a soumis l'idée à l'ESA en 1982.

L'ESA n'avait jamais fait de missions planétaire, une telle proposition était quelquechose de gonglé de faire cela en partenariat avec la NASA.

Il a fallu environ 7 ans de 84 à 90.

Ensuite il a fallu 7 ans de développement des vaisseaux. Cela a été difficile, car il y'a des problemes de budget NASA/ ESA (il a fallu parfois se battre et faire appel à la diplomatie).

Si Huygens n'avait pas été attaché à Cassini, la mission n'aurait pas eu lieu.

En 1997 lancement du vaisseau pour 7 années de voyage.

mi-2004 arrivée près de Saturne.

Une rallonge budgétaire permettra d'allonger la mission, pour que le vaisseau tourne autour de Saturne pendant 10-15 ans.

Pendant 3 heures et demi, Huygens a transmis les données à Cassini.

Le signal de Huygens a été transmis pendant plus de 6 heures jusqu'à des radiotélescopes sur Terre.

Votre support est important pour convaincre les politiques, afin d'y retourner un jour.

Notez que Cassini, est alimenté par des générateurs au plutonium, cela a été un obstacle au lancement de Cassini. Parce qu'il y'a 30 kg de plutonium. Mais le décollage s'est bien passé.

Cassini, c'est une mission robotisée tres complexe et c'est un exemple de collaboration internationale. Mais dans le cas de Cassini il y'avait une volontée tres affichée de coopération Europe/USA.

Collaboration internationale 

Agence italienne : 3 ème partenaire. 

Participation de 17 pays.

C'est l'exemple le plus parfait d'une collaboration internationale.

Et nous avons un petit visiteur orange, il doit venir de Titan (NDR: un chaton se promène dans la salle).

Remarquez la dimension des techniciens, environ 8 mètres de hauteur, la sonde fait 5,8 tonnes. Le plus gros, le plus lourd vaisseau interplanétaire.

J'ai lu dans la presse (NDR: locale) ce matin, que vous connaissiez tous les planètes.

La Terre est ici, vous êtes ici, vous reconnaissez cette image que j'ai prise ce matin.

Titan est l'une des lunes de Saturne.

Quelques chiffres, la distance entre la terre et titan est environ d'1, 2 milliard de km et le vaisseau a parcouru environ 3 milliard de km en 7 ans.

D'autres chiffres :

Voici à l'échelle la distance entre la Terre est la Lune: 300 000 Km

Saturne est 1O fois plus grosse que la terre.

D'autres comparaisons entre les planètes :

Titan : 5150 km

Notre lune est plus petite que Titan.

Alors en fait Saturne est un système très complexe, il y'a toute une kirielle de satellites. Titan est à 20 rayons de saturne : environ 1,2 Millions de km

Ce satellite Encelade est noyé dans l'anneau E. Les dernières observations ont été faites, Encelade recrache sans doute de l'eau. Et ces poussières alimentent l'anneau E.

Le nombre de satellites; j'ai perdu le compte avant Cassini il y'en avait 30 ou 31 maintenant Cassini en a découvert plein d'autres.

Ce ne sont pas des grosses lunes, ce sont plutôt des blocs de glace, Cassini en a découvert un peu plus d'une dizaine.

Titan est vraiment le plus gros des satellites, Titan est vraiment très gros par rapport aux autres, Encelade qui est.. à Gauche.. à droite.. (rires dans le public)

Lancement de cet engin le 15 octobre 1997 par une fusée Titan, et ensuite il a fallu utiliser l'assistance gravitationnelle de Venus deux fois, puis de la Terre, puis de Jupiter, afin d'accélerer l'engin pour l'envoyer vers Saturne.

Le voyage s'est bien passé, des observations ont été faites de Vénus, de la Terre et de Jupiter.

Depuis plus d'un an, Cassini est en orbite autour de Saturne. Le moteur a dû être mis en route pendant 95 min pour être suffisamment ralentie pour la mise en orbite.

Cassini est une machine à découvrir :

  • Anneaux,
  • Satellites bloc de glace.
  • Magnétosphère.

Découvertes:

Il y'a un changement de la vitesse de rotation de Saturne.

Il y'a une source radio au niveau des zones polaires. Imaginez que c'est un phare, que l'on mesure de temps en temps. En mesurant la fréquence des ces ondes radio, on peut mesurer la vitesse de rotation de la planète (NDR: effet Doppler).

La sonde Voyager avait déjà mesuré la vitesse de rotation de Saturne: 10,75 minutes. Et cassini a mesuré un allongement à 10,6 minutes.

Y'a t'il eu un glissement du champ magnétique ?

Cassini arrivera sans doute à donner une explication à cette question, avec des mesures pendant les prochaines années.

Je vais vous faire écouter un enregistrement:

KiririiKKCTRPPPFFFF pppPPRFFFFKKKPPCCCHHHH pfcc

Cassini a dû se protéger des particules lors de sa traverser des anneaux. Voici ce qui s'est passé. Premier passage à travers les anneaux.

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Mise à feu du moteur pendant 95 minutes, et l'on repasse à travers les anneaux.

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Ce que vous entendez c'est qui a été enregistré par les antennes de l'unes des expériences. La densité des impacts est d'environ de 1000 impacts par seconde.

On est au dessus des anneaux, ça diminue. Mise en orbite. Réorientation. Second passage dans les anneaux.

C'est très spectaculaire, mais il ne s'est rien passé, le vaisseau a survécu.

Pendant la durée de vie de 4 ans, nous avons programmé un passage rapproché près de ces satellites.

Passage à proximité de Mimas.

Ces images sont en fausses couleurs, ces couleurs sont dues à une différence de matériaux à la surface. Sans doute dues à la taille des grains de poussière ou de glace à la surface.

Ce qui pourrait indiquer, que cela est dut à l'ejectat de la matière. Suite à cet impact.

Encelade.

Passage le 14 juillet (pas pour la fête nationale).

Ceci est une carte de température en degrés Kelvin.

Voici ce qui a été observé, il y'a une très forte anomalie au pôle sud. Une anomalie de 20 ou 30 degrés, près de certaines fissures. Il semble que cette lune crache de la poussière ou de la glace.

Et cela participe à l'anneau d'encelade (anneau E). Il pourrait y avoir de l'eau, à l'intérieur de ce satellite. Et de grandes ressemblances avec Europa (satellite de Jupiter).

Il y'a vraiment des choses très intéressantes au niveau de ce satellite pour les prochaines visites.

Titan est le plus intéressant.

Couleur orange, l'atmosphère est remplie de méthane. Donc chimie organique, grâce au soleil et au bombardement de particules venues de Saturne. Il y'a une brume organique.

Deux chiffres importants: La pression est de 1,5 bar à la surface de Titan. Elle est donc 1,5 fois plus importante que sur Terre. Température : - 179° Voici l'image qui restera la plus intéressante, elle nous a été envoyée par Huygens.

Posée sur un lit de matières organiques, température : - 180, 1,5 bar, vents 450 km/h en altitude. Près du sol : plus faibles. Vents modérés.

Il tombe cette pluie de gaz naturel: méthane. Il y'a sans doute des pluies relativement souvent.

Il y'a une pollution: matière organique qui tombe du ciel. Sans doute plusieurs dizaines de mètres au sol.

Si je dois caractériser Titan par une phrase, c'est un grand labo, où nous allons pouvoir étudier les réactions chimiques organiques. Il y'a beaucoup de similitudes avec la chimie de la Terre... avec celle qui s'est passée sur Terre, il y'a 3,8 milliard d'années.

Explorer Titan, c'est une facon d'explorer les réactions chimiques sur Terre, il y'a 3,8 milliards d'années.

Explorer Titan, c'est faire un grand voyage dans le temps.

La chimie est un peu compliquée, la base de la chimie, c'est le cassage des molécules dans l'atmosphère de titan : hydrogène et azote. En quelques années, ces composés forment des choses compliquées et tombent sur le sol.

Je vais juste vous montrer que Titan, c'est un produit fabriqué par l'Europe. Un consortium industriel a été formé pour développer, tester et concevoir Huygens.

Voici le bouclier thermique. Si vous suivez l'actualité la navette est rentrée. Les similarités, les tuiles sont collées et nous n'avons pas pu vérifier que les tuiles étaient bien collées, il a fallu tester longtemps pour être sûr qu'elles étaient bien collées. C'est l'un des grands défis que l'industrie européenne a su réaliser. La couverture thermique a été maintenue dans une environnement thermique convenable.

Lorsque que Huygens est rentré dans l'atmosphère de Titan, le bouclier a résisté à des température de 1500 °

Je vais vous montrer comment on l'a torturé, pour vérifier qu'il a bien été conçu pour résister. Ceci illustre la couverture thermique.

  • Des tests en centrifugeuse.
  • Des tests de vibrations
  • Des tests thermiques
  • Des tests de séparation des parachutes.
  • Des tests de ce bouclier
  • Des tests de parachute
  • Des tests d'assemblage, vérifier que l'ensemble a bien été conçu pour s'acrrocher à cassini.
  • Test grandeur nature depuis un ballon stratosphérique.. déploiement du premier parachute, qui arrache le bouclier.. déploiement du second parachute.. qui permettra de descendre en deux heures et demi.

Ce test a été fait en Suède.



Les métiers :

Il faut un grand nombre de compétences, pour mettre une telle mission en place.

Il a fallu crée des équipes de métiers différents, de langues différentes. L'ensemble a dut etre gérée de facon efficace.

Nous arrivons à saturne, lors de la 3 ème orbite 25 décembre 2004 : séparation.. la sonde a suivi son propre chemin, elle était ciblée par l'orbiteur.. pour qu'elle rentre dans titan le 14 janvier 2005.

L'orbiteur à changé sa trajectoire, pour passer à 60 000 km de titan, pour recevoir les données de huygens

14 janvier, pendant 14 minutes.. pour freiner à 1500 km/h

Premier parachute.. enlève le capot arrière.. Et permettre le Second parachute.

Ce grand parachute a été utilisé pendant 15 minutes.. Et au bout de 15 minutes.. petit parachute le troisiéme a permis d'arriver à la surface en 2 heures et 28 minutes.

La sonde à transmis ses données à cassini pendant deux heures.

Elle a émis des données pendant 3 heures et demis.. et nous avons reçu avec casini des données pendant 72 minutes, et quand cassini est passé au delà de l'horizon...

Nous avions un système de 17 téléscope radio.

Principalement aux USA puis au japon et en chine, c'était cette partie du globe qui avait la vision sur titan. Ils se sont mis en réseau vers titan

Nous avons pu recevoir sur deux des ces antennes : USA et Australie.. nous avons pu recevoir avec un délais de 67 minutes... nous a permis de recevoir l'équivalent de puissance d'un téléphone portable..

Nous avons pu suivre toute la mission, à chaque étape de la descente.. nous avons pu suivre toutes les étapes.. via les radiotélescopes..

Les premières images...

La caméra avait 3 angles de visées.. La caméra elle regardait vers l'horizon et vers le dessous..

Des petites aillettes.. permettait d'avoir une certaine rotation. L'équipe d'imagerie a pu reconstruire ces panoramas.. Quelques semaines de travail.

Un terrain glacé.. un réseau de chenaux.. qui semble s'écoulé dans ce qui pourrait être un lit de rivière ou un lac, pratiquement asséché. Ce qui s'écoulait, c'était du méthane liquide, il n'y avait pas de liquide le jour de la descente.

Il a peut être plu du méthane sur [Titan], et c'est cette pluie qui a façonné titan.

La caméra était en noir et blanc, mais avec certains éléments de la caméra, nous avons pu reconstruire, certaines parties de l'image en couleur. L'image est beaucoup plus orangée, lorsqu'on s'approche du sol.. elle s'approche du orange foncé près du sol.

Voici la trajectoire de la sonde, à environ 8 km d'altitude. la sonde a fait un demi-tour.. et elle a cherché la piste d'atterrissage.. la vitesse était de l'ordre de quelques dizaines de km/h dans les derniers km.

Il est relativement facile, de pouvoir donner des spéculation à partir des images, il est beaucoup difficile de faire des spéculation. à partir des analyses chimiques. Nous avons attêrit sur titan il y'a 6 mois, mais nous n'avons pas encore de resultats.. Ce que je vous présente aujourd'hui, c'est que nous avons déjà pu analyser.

On peut observer qu'il y'a une différence au niveau de la composition. cela représente au niveau chimique la composition de l'atmosphére et à la surface, L'ont retrouve :

Gaz : Méthane, Azote, Gaz Carbonique.

Il y'a quelques différences au niveau de la surface, il y'a aussi en trés petites quantitées (echelle logarithmique) Il semble que l'atmosphére soit moins complexe que la chimie organique à la surface.

Benzene.. au sol

Il y'a une composition beaucoup plus complexe à la surface, et les équipes scientifiques américaines et francaises sont en train d'analyser et de reproduire ces choses en laboratoire.

Il faudra encore un an ou plus pour interprêter toutes ces informations.

Voici un coin de glace de titan, imagé de façon quasi stéréoscopique.. En prenant deux vues, avec des altitudes différentes.. Une image 3D a été reconstruite, il est possible de voir les chenaux et les rivières.

La différence de hauteur est d'environ 300 mètres, il y'a un certain relief sur titan, 200, 300 mètres.. Ces mesures sont confirmées par les observations radar de titan. A chaque passage, il scan environ 1% de Titan.

Il faut aussi des études d'altimètrie, il n'y a pas beaucoup de relief sur Titan.

Ont voit aussi.. un cratêre d'environ 80 km de diamètre, ont voit aussi des structures d'écoulement de liquide(méthane..) qui aurait charrié de la glace .. du méthane.. Il existe un certain volcanisme froid sur titan..

Il y'a une grande variété à la surface de titan... Ce qui caractérise cette surface, c'est la trace d'écoulements..

Il y'a aussi des volcans.. du Volcanisme..

Dôme volcanique observé par l'orbiteur, Huygens, n'a pas observé de Volcans.. ici ce sont les nuages du pôle sud. Les nuages ont disparu, sous ces nuages.. il y'a ce petit haricot

C'est sans doute, un lac.. sans doute du méthane ou de l'éthane..Il semble que ce soit la structure la plus évidente.. il y'a des lacs à la surface de titan.

Pour réalimenter de façon continue l'atmosphère de titan..

  • Nous avons étés invités par Monsieur Chirac .... photo de famille..

Nous avons réussi à le convaincre.. j'espère que lorsque dans ces prochains mandats.. (rires..)

L'aventure continue :

Survols de titan..

Casini tourne autour de saturne.. Déjà une dizaine d'orbites.. Ont utilise l'assistance gravitationnelle de Titan..

Nous allons pouvoir explorer tout l'environnement de saturne..

Juste pour conclure, il y'a une tache rouge sur titan.. Ce qui semble remarquable, que cette tache rouge a été confirmée pendant plusieurs mois.

Il se pourrait que l'ont soit en train d'observer un volcan en activité depuis plusieurs mois.

Il se pourrait que ce soit un volcan qui recrache du méthane dans l'atmosphère.

C'est la fin de ma présentation.

Je vous ait mis ici les deux sites web principaux

Nous aurons besoin de 6 mois ou de plus..

Si vous êtes vraiment désespérés, envoyez moi un email.. mais je réponds pas toujours..

jean.pierre.lebreton@esa.int

Questions :

Première question : Est-ce qu'on peut revoir le film

Visionnage.. avec windows media player.. (DRM ?)

Pourquoi vous nous montrez pas les véritables images, telles qu'on les as vues à la Télé (TF1?)

Je peux vous les montrer !! (il coupe l'écran.. du vidéoprojecteur)

Ah désolé j'ai un problème technique.

Nous avons fait une conférence sur les sondes en Grèce, et c'était la vue de mon hôtel..

Ce que je vous montre,c 'est une séquence animée des images..


Il y'a un effet de serre sur Titan

Il y'a réchauffement dans la tropsphère, d'environ 15 °..

Effet Doppler.. est ce que c'est vrai ?

Il se dit beaucoup de choses, je crois que les journalistes disent la vérité..

La vérité il faut savoir la donner aux journalistes, ils n'ont pas raconté beaucoup de bétises.

Le premier problême :

Le reception radio de cassini... n'était pas réglé pour recevoir le signal décalé par effet doppler.. il y'avait quelques km/s de décalage.. Nous avons fait un test en 2000 à mi parcours..

Qui a mis en évidence qu'il y'avait un problême.

Nous avons confirmé qu'il y'avait un problême. Le moyen qui a été mis en oeuvre, on a retardé la mission. Afin de retarder de façon importante l'effet doppler d'environ 80 %

Cela nous a permis de récupérer les deux canaux. Cela nous a mis 4 ans.. entre la vérification et le problême réglé.

Second problême..

Les réceptions radios Huygens.

N'a pas été faite correctement, l'un des deux réceptions n'a pas été configuré correcteur.. nous avons perdus l'un des deux canaux à bord de cassini.. Certaines des données étaient redondantes.

Les équipes avaient pris le risque d'intercaler les images sur les deux canaux. mais c qui est intéressant, le canal que nous n'avons pas récupéré.. nous l'avons récupéré au sol.

Question : Zone sombre de titan ?

Spéculation : La zone sombre,c'est le lit d'un lac ou d'une rivière asséchée. Matière organique, qui ont lessivé la matière organique.

Mesures de compositions, qui indiquent que c'est de la matière organique.

Mais nous ne pouvons pas le confirmer.

Cassini et Hyguens... Travaillent ensemblent., Les équipes travaillent ensembles...Et d'ici quelques mois nous pourrons le savoir...

FIN !!

Quelques Photos de la conférence :