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Sébastien Charnoz, membre de l'équipe Astrophysique Interactions Multi-échelles (AIM) en charge du Système de caméras ISS embarqué sur l'orbiteur Cassini, répond aux questions de flashespace et Space News International.

 
Flashespace
Comment se porte la sonde Cassini-Huygens après son passage à travers le système d'anneaux ?

Sébastien Charnoz
Cassini-Huygens se porte très bien. Ni le véhicule spatial, ni sa charge utile ni son instrumentation technique n'ont été affectés par son passage à travers les anneaux de Saturne, dans une zone que nous présumions relativement vide.

D'ailleurs la NASA a mis en ligne un fichier .mov qui restitue le son des particules (de la taille de celles qui forment la fumée de cigarette) frappant la sonde au moment précis de la traversée des anneaux.

Flashespace
Alors ces images des anneaux de Saturne ?

Sébastien Charnoz

Elles sont vraiment magnifiques.

Par rapport aux images transmises par les sondes Voyager, les images de Cassini présentent une amélioration d'un facteur 5. Ce qui signifie que là où apparaissaient des détails de l'ordre de 1 à 100 km, la caméra de Cassini nous offre une foule de détails étonnants, d'une définition de quelques centaines de mètres sur les meilleurs clichés.

Flashespace
Concrètement, que peut-on lire dans ces images ?

Sébastien Charnoz
La première chose que les images de Cassini nous révèle, ce sont les détails de structures dynamiques complexes qu'avaient déjà montré les images de Voyager. Par exemple, les ondes (un peu comme des vagues à la surface de la mer) apparaissent beaucoup plus finement ce qui nous fournit une foule d'information sur la microphysique des anneaux, leur viscosité, etc. Elles nous fournissent aussi une mine de renseignements sur les satellites de Saturne qui sont à l'origine de ces perturbations.

Mais ce qui est réellement nouveau, c'est l'aspect "cotonneux" des anneaux apparaissant sur les images à très haute résolution, ce qui n'était pas visible sur les vues de Voyager.

Et je pense que nous ne sommes pas au bout de nos surprises. Les anneaux commencent à se dévoiler de sorte que l'on pourra en apprendre beaucoup plus.

Flashespace
Quelles sont les principales découvertes effectuées en ce début de mission ?

Sébastien Charnoz
Il est encore prématuré de parler de découvertes.

Un peu plus de temps sera nécessaire aux scientifiques pour analyser finement les nouvelles données. Lorsqu'on pense que l'on travaille encore aujourd'hui sur les images de Voyager, et que de nouvelles découvertes sont encore faites, on se rend compte que la mission Cassini-Huygens va vraisemblablement nous occuper plusieurs années.

Notez qu'une première publication dans Science des résultats du survol des anneaux est prévue dès septembre 2004.

Jusqu'à présent, les images et les données transmises par Cassini-Huygens confirment ce que nous en savions ou pensions. En gros, Voyager nous avait montré l'existence d'une foule de structures étonnantes, mais les survols de la planète avaient été bien trop brefs, soulevant beaucoup de nouvelles questions mais n'apportant pas assez d'informations pour y répondre.

Avec la mission Cassini-Huygens, nous allons vraiment pouvoir 'creuser' dans les anneaux et voir de quoi il retourne.

Flashespace
Que sont les zones de résonance, dont on parle ?

Sébastien Charnoz
Les images de Cassini ont montré avec force détails les régions qu'on appelle résonance, c'est-à-dire des endroits où les perturbations gravitationnelles des satellites s'accumulent et créent des ondes de densité qui se traduisent par une alternance de compression et décompression de matière.

Cassini a rapporté des images extraordinaires de nombreuses résonances....

Les structure sont tellement fines et complexes qu'on dirait qu'elles sont presque ... irréelles. En tout cas elles ressemblent beaucoup à ce que nous observons dans les simulations numériques. C'est réconfortant.

Flashespace
Qu'a-t-on appris sur l'anneau F ?

Sébastien Charnoz
L'anneau F, le plus éloigné, apparaît tronçonné, découpé par le satellite, comme cela était soupçonné à la suite d'un article très théorique publié il y à quelques années.
A chaque fois que le satellite Prométhée s'approche trop près de l'anneau, il provoque une coupure. C'est un résultat majeur de cette rencontre.

Flashespace
Parlez-nous du Gap d'Encke, cette mystérieuse division

Sébastien Charnoz
La division Encke apparaît incroyablement nette.

Nous voyons une foule de détails. Elle est bordée de deux régions brillantes, zébrées de structures spirales, appelées ondes de densité, déclenchées par un petit satellite appelé Pan, qui orbite au coeur de cette division.

Le bord interne, parcouru par des spirales, présente des bords très ondulés, provoqués par l'attraction gravitationnelle du satellite Pan qui déforme les bords de la division.

Flashespace

Comment se forme cette division ?

Sébastien Charnoz
L'attraction gravitationnelle de Pan, aussi faible soit-elle, contribue à cette division. Il attire vers lui la matière qui se trouve dans la division, mais environ 95 % de cette matière ne retombe pas sur Pan, elle contourne la petite lune et poursuit sa route au-delà de la division. Seule une petite quantité de cette matière atteint la surface du satellite.

Quant aux particules les plus lointaines, elles sont faiblement perturbées. Elles courbent un peu leur trajectoire quand le satellite Pan passe au voisinage, ce qui donne cette magnifique apparence 'ondulée' de la bordure.

Flashespace
Pourquoi n'avons-nous vu aucune image en couleur des anneaux ?

Sébastien Charnoz
Et bien tout simplement parce que pris dans le 'rush' de la rencontre, nous n'avons pas eu le temps de produire des images couleurs. Il faut savoir qu'une image couleur est la superposition de trois images 'noir et blanc' (dans le bleu, le vert et le rouge).

Donc par simplicité la caméra prend une image monochrome dans une couleur, avec la meilleure résolution possible. Ensuite, c'est à nous sur terre de recomposer les couleurs que nous voulons.

D'ailleurs de nombreuses images couleurs ont été produites de la planète Saturne, dont une de ses anneaux rendue publique aujourd'hui.

Cassini-Huygens 'voit' également dans plein d'autres couleurs et nous ne nous limitons pas à ces trois couleurs RVB. La caméra fonctionne aussi dans l'ultraviolet par exemple.

Flashespace
Que pouvons-nous conclure sur les images des anneaux ?

Sébastien Charnoz
Je dirais que les anneaux de Saturne sont actuellement connus à 20 %. Restent 80 % à découvrir, et pour cela on compte beaucoup sur les instruments de Cassini.

Les anneaux sont un système assez difficile à comprendre, c'est très abstrait d'autant plus que les satellites les plus proches passent leur temps à les perturber. Il s'agit de structures géologiques qui n'ont aucun équivalent sur Terre.

C'est donc un système passionnant à étudier, comme une dentelle faite par une couturière de génie qui travaille depuis des milliards d'années.

Flashespace
Cassini-Huygens a également survolé Titan

Sébastien Charnoz
Oui. A vrai dire nous avons été surpris du peu de détails révélés de la surface de Titan. On se demande même si cette surface n'est pas plongée dans une sorte de brouillard permanent. Si cela devait se confirmer, on peut expliquer la formation de ce brouillard par un processus de dégazage, ou de variations des températures.

Flashespace
Et maintenant ?

Sébastien Charnoz
Cassini-Huygens s'éloigne des anneaux de Saturne et se dirige maintenant vers les satellites de la planète. Et à moins que la NASA, l'ESA et l'ASI décident de reprogrammer la mission, elle ne se rapprochera plus autant des anneaux que lors de sa mise en orbite.

© flashespace.com
Sébastien Charnoz

Sébastien Charnoz est Enseignant-Chercheur en Astrophysique et Maître de conférences à l'Université Paris 7 (France). Son domaine principal de recherche est celui des Simulations numériques des anneaux planétaires et de l'origine du Système Solaire.

Il fait partie de l'équipe Astrophysique Interactions Multi-échelles (AIM) en charge du Système de caméras ISS embarqué sur l'orbiteur de Cassini sous la direction d'André Brahic.

Vous pouvez télécharger sa thèse, présentée en novembre 2000, intitulée : Contribution à l'étude des disques planétaires et protoplanétaires perturbés.

Astrophysique Interactions Multi-échelles (AIM)

AIM est une unité mixte de recherche, fruit d'une association entre l'Université Paris 7 Denis Diderot (France) et le Commissariat à l'Energie Atomique (CEA). Elle est impliquée dans la mission Cassini-Huygens en participant à l'étude des données et à la gestion de la caméra qui est à bord de la sonde spatiale, appelée ISS (Imaging Sub-System) et également à l'étude des données et à la gestion du spectromètre Infra-rouge CIRS (Composite InfraRed Spectrometer)
 
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Jean-Pierre Lebreton est le Responsable scientifique et technique de la mission Cassini-Huygens pour l'ESAInterview de Jean-Pierre Lebreton
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