«Voyageur 1» dans l'espace
René
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Objectifs de la mission
- Exploration géante : Étudier Jupiter et Saturne ainsi que leurs lunes.
- Sortie du système : Devenir le premier objet créé par l'humain à quitter l'héliosphère pour entrer dans l'espace interstellaire.
Le message à bord
- Disque d'or : La sonde transporte un phonogramme doré contenant des sons, des musiques, des salutations en 55 langues et des images de la Terre.
- Témoignage : Ce contenu vise à raconter l'histoire de notre monde à d'éventuelles formes de vie extraterrestres.
Un cap historique en approche
- Distance en Unités Astronomiques : Cela représente environ 171 UA (171 fois la distance Terre-Soleil).
- Le cap du jour-lumière : En novembre 2026, la sonde franchira le seuil symbolique d'un jour-lumière de distance de notre planète. Elle sera alors si loin que la lumière (et donc les signaux radio) mettra 24 heures complètes pour faire le trajet aller. [1, 2, 3]
Un dialogue de 48 heures
À cause de cette distance gigantesque, toute communication est extrêmement lente : [1]
- Un ordre envoyé depuis la Terre met aujourd'hui près de 23 heures et 50 minutes pour l'atteindre.
- Il faut attendre la même durée pour recevoir sa réponse, ce qui demande aux ingénieurs de la NASA près de deux jours d'attente pour chaque échange. [1, 2]
Comment la NASA parvient encore à capter un signal aussi faible
C'est un véritable exploit technologique : capter ce signal revient à détecter l'énergie d'une ampoule de réfrigérateur allumée à des milliards de kilomètres. [1, 2]
Lorsque le signal radio de 20 watts émis par Voyager 1 arrive sur Terre, il s'est tellement dispersé qu'il est 20 milliards de fois plus faible que l'énergie nécessaire pour faire fonctionner une simple montre digitale. [1, 2, 3, 4]
Pour réussir à entendre ce "chuchotement" cosmique, la NASA s'appuie sur trois piliers technologiques majeurs :
1. Le Deep Space Network (DSN)
La NASA utilise le Deep Space Network (DSN), un réseau mondial de trois complexes d'antennes géantes répartis de manière équidistante autour de la Terre : à Goldstone (Californie), Madrid (Espagne) et Canberra (Australie). [1, 2]
- Des paraboles massives : Pour maximiser la surface de capture des ondes, la NASA utilise ses plus grandes antennes, mesurant 70 mètres de diamètre. [1, 2]
- L'union fait la force : Parfois, les ingénieurs connectent plusieurs antennes plus petites entre elles pour combiner leur sensibilité et former un récepteur virtuel encore plus puissant. [1]
2. Une isolation thermique extrême
Pour que le signal ne soit pas masqué par le bruit de fond électronique des appareils terrestres, les récepteurs situés au cœur des paraboles sont refroidis à seulement 4 degrés au-dessus du zéro absolu (-269 °C). Ce froid extrême fige l'agitation thermique des composants, permettant de repérer l'onde de la sonde au milieu du bruit cosmique. [1]
3. Une visée millimétrée et numérique
- Orientation parfaite : À bord de Voyager 1, de petits propulseurs et des gyroscopes ajustent en permanence la trajectoire de sa grande antenne parabolique de 3,7 mètres pour qu'elle reste pointée directement vers la Terre avec une précision absolue. [1, 2]
- Fréquences et filtres : Le signal est envoyé sur une bande de fréquence très étroite (la bande X). Sur Terre, des algorithmes numériques de pointe filtrent tout le reste pour ne conserver que la fréquence exacte de la sonde, tout en corrigeant l'effet Doppler causé par son déplacement à haute vitesse. [1, 2, 3, 4]
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Source: 
Le Golden Record (ou Disque d'or) est un disque de cuivre plaqué or de 30 centimètres, conçu comme une véritable bouteille à la mer cosmique.
Destiné à d'éventuelles civilisations extraterrestres, il a été préparé par un comité présidé par l'astronome Carl Sagan.
Destiné à d'éventuelles civilisations extraterrestres, il a été préparé par un comité présidé par l'astronome Carl Sagan.
Voici un aperçu complet de ce que contient ce témoignage de l'humanité :
116 images de la Terre
La NASA a encodé des photographies et des schémas sous forme analogique pour montrer notre univers visuel :
- Sciences et anatomie : la structure de l'ADN, l'emplacement du Système solaire dans la galaxie, et l'anatomie humaine (schémas d'un homme et d'une femme enceinte).
- Nature et paysages : Des images de la Terre depuis l'espace, des forêts, des déserts, des îles, ainsi que des animaux (oiseaux, dauphins, insectes).
- Vie humaine : Des personnes qui mangent, qui font du sport, des usines, des architectures (comme la Grande Muraille de Chine), des voitures et des avions.
90 minutes de musique du monde
Carl Sagan voulait une sélection qui reflète la diversité culturelle et émotionnelle de l'humanité :
- Musique classique : Des œuvres majeures de Bach (le Concerto Brandebourgeois), Beethoven (la Cinquième Symphonie), Mozart (La Flûte enchantée) et Stravinsky (Le Sacre du printemps).
- Blues et Rock : Le célèbre morceau Johnny B. Goode de Chuck Berry et Dark Was the Night, Cold Was the Ground de Blind Willie Johnson.
- Musiques traditionnelles : Des chants de mariage péruviens, des percussions sénégalaises, de la musique de flûte de pan des Îles Salomon, du raga indien et des chants de derviches tourneurs.
Des salutations en 55 langues
Le disque s'ouvre sur un message de bienvenue de Kurt Waldheim, alors secrétaire général des Nations Unies, suivi de salutations dans des dizaines de langues humaines, allant des langues anciennes (le sumérien, le latin) aux dialectes modernes les plus parlés (le mandarin, l'anglais, l'espagnol, et bien sûr le français, qui dit : "Bonjour tout le monde").
Les bruits de notre planète
Une section audio de 12 minutes compile les sons caractéristiques de la Terre :
- La nature : Le vent, la pluie, le tonnerre, le fracas des vagues sur les rochers.
- Le vivant : Le chant des oiseaux, les cris des chimpanzés, les chants des baleines, le bruit des pas d'un humain et les battements d'un cœur.
- La technologie : Le bruit d'un train, d'un tracteur, d'une fusée Saturn V, et même le code Morse.
Des ondes cérébrales amoureuses
Le disque contient également l'enregistrement compressé des ondes cérébrales et cardiaques de Druyan Ann, l'écrivaine et future épouse de Carl Sagan.
Pendant l'enregistrement, elle s'est concentrée sur l'histoire de la Terre, les idées scientifiques, et le sentiment de ce que l'on ressent lorsque l'on tombe amoureux.
Pendant l'enregistrement, elle s'est concentrée sur l'histoire de la Terre, les idées scientifiques, et le sentiment de ce que l'on ressent lorsque l'on tombe amoureux.
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Pour que d'éventuels extraterrestres puissent comprendre la nature de l'objet, la pochette en aluminium recouverte d'or du disque comporte un mode d'emploi universel gravé sous forme de diagrammes scientifiques.
Carl Sagan et son équipe sont partis du principe que toute civilisation capable d'intercepter la sonde dans le vide spatial maîtriserait la physique et les mathématiques.
Voici comment décoder les instructions gravées sur la pochette :
1. L'horloge universelle : L'atome d'hydrogène
Dans le coin inférieur droit de la pochette se trouve le dessin de deux atomes d'hydrogène. L'hydrogène étant l'élément le plus abondant de l'Univers, ses propriétés sont connues partout.
- Ce schéma représente la transition de structure hyperfine de l'hydrogène.
- Cette transition émet une onde dont la période est d'environ 0,7 nanoseconde.
- Cette durée sert d'unité de temps de base pour toutes les autres instructions du disque.
2. Comment lire le disque audio (Le phonographe)
Dans le coin supérieur gauche, les extraterrestres trouvent le schéma du disque lui-même et de la cellule de lecture (l'aiguille) fournie par la NASA dans la boîte.
- La vitesse de rotation : Écrite en système binaire tout autour du cercle avec l'unité de temps de l'hydrogène, elle indique que le disque doit tourner à une vitesse précise (environ 16 tours par minute).
- Le sens de lecture : Une vue de profil montre l'aiguille posée sur le disque, indiquant qu'il faut lire de l'extérieur vers l'intérieur.
- La durée totale : Un autre nombre binaire indique qu'une face dure environ 1 heure.
3. Comment décoder les images
Dans la partie supérieure droite, les diagrammes expliquent comment transformer les signaux audio du disque en images vidéo (un procédé similaire à la télévision analogique).
- Le schéma montre que le signal est composé de lignes horizontales successives.
- Un code binaire indique qu'il faut assembler 512 lignes horizontales pour recréer une image complète.
- Pour s'assurer qu'ils ont réussi à faire le réglage, le tout premier signal décodé affiche un cercle parfait à l'écran. Si le cercle apparaît à l'écran des extraterrestres, c'est qu'ils ont trouvé la bonne configuration.
4. La carte des pulsars pour retrouver la Terre
Dans le coin inférieur gauche, un schéma en forme d'étoile représente la position de notre Soleil par rapport à 14 pulsars (des étoiles à neutrons qui émettent des signaux radio ultra-réguliers).
- Chaque ligne indique la direction d'un pulsar.
- Les tirets gravés en binaire le long des lignes indiquent la fréquence de rotation unique de chaque pulsar au moment du lancement en 1977.
- En mesurant le ralentissement naturel de ces pulsars à l'époque où ils trouveront la sonde, les extraterrestres pourront calculer non seulement où se trouve la Terre, mais aussi à quelle date exacte la sonde a été lancée.
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