Le 5 septembre 1977, une fusée Titan IIIE-Centaur s'arrache de Cap Canaveral, en Floride. À son bord, une sonde de 722 kilos lancée sur une course-poursuite : rattraper sa jumelle partie quinze jours plus tôt, puis filer vers Jupiter et Saturne. Quarante-neuf ans plus tard, Voyager 1 vogue à plus de 25 milliards de kilomètres de nous, dans l'espace entre les étoiles, et elle envoie toujours des données.

Voici ce que cette trajectoire a changé, et comment une mission partie pour deux survols joue en prolongation depuis quatre décennies.

Archives NASA/JPL : le 6 juin 1990, le project scientist Ed Stone et Carl Sagan dévoilent en conférence de presse le Portrait de famille du système solaire et son Point bleu pâle.

Deux jumelles, deux trajectoires : la plus rapide a gagné

Le programme Voyager repose sur un rendez-vous astronomique : tous les 176 ans, les quatre planètes géantes s'alignent assez pour permettre à une sonde de les survoler toutes les quatre, en se laissant porter de l'une à l'autre. La fenêtre de tir s'ouvrait à la fin des années 1970. La NASA a donc lancé deux sondes jumelles pour ne pas mettre tous ses œufs dans le même panier.

Voyager 2 est partie la première, le 20 août 1977, sur l'orbite complète : Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune. Voyager 1, lancée le 5 septembre, a pris la voie rapide vers Jupiter. Résultat : partie la deuxième, arrivée la première. Dès le 15 décembre 1977, elle rattrapait Voyager 2, et elle a survolé Jupiter la première, le 5 mars 1979, à 280 000 kilomètres des nuages.

Au passage, l'équipe a découvert un anneau ténu autour de Jupiter, invisible depuis la Terre, et deux nouvelles lunes, Thébé et Métis. À Saturne, le 12 novembre 1980, ce sont cinq lunes de plus qui sont apparues sur les images, ainsi qu'un anneau inédit. Un choix a alors pesé sur la suite : survoler Titan, la lune à l'atmosphère épaisse, a envoyé Voyager 1 hors du plan du système solaire, vers le nord. Uranus et Neptune, elles, attendaient sa jumelle.

Vue rapprochée de Jupiter par Voyager 1 : la Grande Tache rouge, une tempête plus large que la Terre, se détache sur les bandes nuageuses ocre et blanches.
La Grande Tache rouge de Jupiter, photographiée par Voyager 1 en mars 1979 : une tempête plus large que notre planète. Crédit : NASA/JPL.

1990 : la dernière photo, et le Point bleu pâle

Le 14 février 1990, à 6 milliards de kilomètres du Soleil, Voyager 1 s'est retournée une dernière fois vers la Terre. Mission : photographier notre système en mosaïque, planète par planète, avant de tourner définitivement les instruments vers l'extérieur. Le Portrait de famille du système solaire réunit 60 images, six planètes visibles, Mercure et Mars trop proches du Soleil pour apparaître.

Dans l'une d'elles, la Terre tient sur un seul pixel, un grain de lumière pris dans un rayon de soleil. Carl Sagan, astronome de l'équipe scientifique, l'a surnommée le Point bleu pâle, « un grain de poussière suspendu dans un rayon de soleil ». Quelques semaines plus tôt, le 1er janvier 1990, la mission avait déjà changé de nom : place à la Mission interstellaire.

Image retravaillée par la NASA en 2020 : un étroit rayon de lumière diagonal traverse un fond noir, avec un unique point bleu pâle en son centre, la Terre photographiée depuis 6 milliards de kilomètres.
Le Point bleu pâle, version retravaillée publiée en 2020 : la Terre n'occupe qu'un pixel au centre d'un rayon de lumière. Crédit : NASA/JPL-Caltech.

2012 : la sortie de la bulle solaire

Pour comprendre cet exploit, il faut se représenter le Soleil comme un ballon qui gonfle. Il souffle en permanence un flux de particules chargées, le vent solaire, qui remplit une immense bulle autour de notre système : l'héliosphère. Sa frontière, l'héliopause, marque la limite où ce souffle ne fait plus le poids face au milieu interstellaire, la matière rare qui occupe l'espace entre les étoiles.

Le 25 août 2012, Voyager 1 a franchi cette frontière, à 18 milliards de kilomètres du Soleil. Premier objet construit par l'humain à entrer dans l'espace interstellaire. Les données l'ont confirmé à retard : le plasma, ce gaz de particules chargées que mesure la sonde, s'était brusquement refroidi et éclairci quarante jours plus tôt. Depuis, Voyager 1 sonde ce milieu, et sa jumelle l'a rejointe de l'autre côté en 2018.

La fusée Titan IIIE-Centaur grimpe dans le ciel de Floride le 5 septembre 1977, sa flamme illuminant le nuage de fumée au pied du pas de tir.
Le 5 septembre 1977, le lanceur Titan IIIE-Centaur quitte le pas de tir 41 de Cap Canaveral avec Voyager 1 en soute. Crédit : NASA.

49 ans après : un rameur à la rame

Voyager 1 n'a ni panneaux solaires ni batterie rechargeable. Son électricité vient de trois générateurs à radio-isotopes, des sortes de batteries nucléaires qui convertissent la chaleur du plutonium en courant. Le principe est simple : plus la source refroidit, moins il y a de courant. La NASA chiffre la fonte à environ 4 watts par an, l'équivalent de l'éclairage d'une petite ampoule de vélo qui s'éteindrait à petit feu.

Cette fonte est gérée à froid. Les équipes scientifiques et d'ingénierie ont décidé il y a des années de l'ordre dans lequel éteindre les organes de la sonde, pour prolonger la science sans l'interrompre brutalement. Le 17 avril 2026, c'est l'expérience LECP, qui mesurait les particules chargées de faible énergie depuis 1977, qui a été mise en veille. Sept des dix instruments de la sonde sont désormais éteints. Il reste deux instruments scientifiques en service, dédiés aux champs et aux particules, le cœur du programme interstellaire.

La sonde elle-même doit encore tenir. La NASA estime qu'elle pourra rester à portée du Deep Space Network, le réseau d'antennes qui écoute le cosmos, jusqu'à environ 2036. La mission s'arrêtera là, mais le voyage non : en l'an 40272, selon les calculs de la NASA, Voyager 1 passera à moins de 1,7 année-lumière, la distance que parcourt la lumière en un an, d'une étoile discrète de la Petite Ourse, AC+79 3888. Son disque d'or, pense-bête adressé à d'éventuels extraterrestres, attendra son lecteur.

Un ingénieur de la NASA ajuste la couverture de protection du disque d'or embarqué à bord de Voyager, avant le lancement de 1977.
1977 : l'équipe de la NASA prépare le disque d'or de Voyager, un disque de cuivre plaqué or contenant 115 images, des salutations en 55 langues et 90 minutes de musique. Crédit : NASA/JPL-Caltech.

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