Il y a 50 ans : Pioneer 10, première sonde à traverser la ceinture d’astéroïdes

Entre 1967 et 1969, la Nasa décide d’engager un programme d’exploration d’étude des planètes géantes, situées au-delà de Mars, à l’aide des sondes jumelles Pioneer 10 et 11. D’une masse de 258 kg, celles-ci sont pour cela équipées de générateur radio-isotopique (en lieu et place de panneaux solaires), en raison des distances à parcourir en s’éloignant toujours plus du Soleil. Les deux sondes doivent effectuer un périple audacieux devant les amener à survoler Jupiter et même Saturne pour Pioneer 11. Toutefois, un problème important inquiète les spécialistes : les sondes réussiront-elles à franchir la ceinture d’astéroïdes se trouvant entre Mars et Jupiter ?

Entre réalité et fiction

Composée de plusieurs centaines de milliers d’objets aux tailles variant du grain de sable au planétoïde (Vesta, Pallas, Hygiea), voire planète naine (Cérès), la ceinture d’astéroïdes est connue depuis le milieu du XIXème siècle. De nombreux astéroïdes ont été découverts laissant croire à une zone particulièrement « peuplée » de roches. Cela n’a pas manqué de nourrir toute une littérature de science-fiction comme Les pirates des astéroïdes d’Isaac Asimov (1953), Terminus les étoiles d’Alfred Bester (1956), ou encore plus récemment Les fleurs de Troie de Jean-Claude Dunyach (2009), etc. Le cinéma s’en est également emparé, notamment en 1977 par le réalisateur et scénariste George Lucas qui, dans son second opus de la trilogie Star Wars (L’Empire contre-attaque, sorti en salle en 1980), amène ses héros du Faucon Millenium (pourchassés par les chasseurs impériaux) dans un… champ d’astéroïdes. Piloté par Han Solo, le Faucon Millenium doit alors zigzaguer dangereusement entre les astéroïdes !

Une mission (loin d’être) suicide

Avant d’espérer atteindre Jupiter, Pioneer 10, lancée le 3 mars 1972, est la première sonde à atteindre la ceinture d’astéroïdes le 15 juillet suivant. Elle est alors équipée (comme sa sœur jumelle Pioneer 11 lancée le 6 avril 1973) d’appareils (détecteurs d’astéroïdes et de micrométéorites) lui permettant de déterminer la taille, la masse, la direction et la vitesse des petites particules, supposées nombreuses dans la ceinture. Au grand soulagement des responsables du programme, tout se déroule bien. La sonde quitte officiellement la ceinture le 15 février 1973.

Au cours de son vol dans la ceinture d’astéroïdes, si Pioneer 10 n’a pas croisé un essaim d’astéroïdes, elle a tout de même détecté une plus forte densité de poussière. La zone apparaît néanmoins « vide » à la grande surprise des spécialistes. En effet, la distance entre certaines roches peut dépasser le million de kilomètres.

Des missions dédiées aux astéroïdes

Depuis Pioneer 10, neuf autres sondes ont traversé la ceinture d’astéroïdes sans rencontrer de problèmes : Pioneer 11, Voyager 1 et 2, Galileo, Cassini, Ulysses, New Horizons et Juno. Si plusieurs sondes (l’américaine NEAR-Schoemaker en 1996-2001, les japonaises Hayabusa 1 en 2003-2010 et Hayabusa 2 en 2014-2020) ont été consacrées à l’étude de certains astéroïdes (Mathilde et Eros pour NEAR, Itokawa pour Hayabusa 1, Ryugu pour Hayabusa 2), une seule (l’américaine Dawn en 2007-2018) a eu pour objectif l’étude des deux principaux corps de la ceinture d’astéroïdes Vesta et Cérès. Pour ce dernier, Dawn a engrangé de spectaculaires données, soulignant que cette planète naine a probablement un noyau rocheux entouré d’un manteau glacé constitué d’argiles et peut-être de glace d’eau.

Quelques références

- Une publication de la Nasa, Pioneer Odyssey, Richard O. Fimmel, William Swindell et Eric Burgess, NASA SP-349/396, 1977.

- Un film de la Nasa sur l’odyssée de Pioneer 10, 1973.

Philippe Varnoteaux est docteur en histoire, spécialiste des débuts de l’exploration spatiale en France et auteur de plusieurs ouvrages de référence