Il n’était pas encore tôt sur la côte ouest des États-Unis lorsque la sonde Cassini a envoyé son message final à la Terre et a commencé son suicide en plongeant dans Saturne. Au laboratoire de propulsion par réaction de la NASA à Pasadena, en Californie, scientifiques et ingénieurs se sont rassemblés dans une salle de contrôle de mission remplie, pendant que d'autres regardaient le signal se dérouler sur le campus du California Institute of Technology. Le 15 septembre 2017, peu après 4 h 55, heure locale, le minuscule orbiteur a mis fin à sa mission de 20 ans.
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"Je le compare à un boxeur invaincu ou à un joueur de baseball qui prend sa retraite à la fin de la saison", a déclaré Brent Buffington, ingénieur en aérospatiale chez JPL, qui a aidé à tracer la voie de Cassini au cours des six dernières années et demie. "Ils sont sortis à leurs conditions."
Néanmoins, Cassini parvint à arracher la dernière goutte de science possible, qui se termina dans les nuages denses de Saturne. Alors même qu'il se dirigeait vers l'oubli, il enquêtait également sur l'atmosphère de la planète pour la première fois. C’était une caractéristique de l’orbiteur, qui découvre depuis son arrivée sur la planète annelée, en 2004, de nombreuses connaissances incroyables sur Saturne et ses lunes. La durée de vie de la mission a été prolongée non pas une fois mais pour laisser à l’engin plus de temps pour sonder les mystères de Saturne. .
Cassini ne s'est pas arrêté non plus à Saturne: la sonde a percé l'épais smog de Titan, la plus grande lune de Saturne, pour découvrir des lacs de méthane et d'éthane, le seul liquide connu à exister sur une planète autre que la Terre. Il a dévoilé d'étranges reliefs, des dunes aux labyrinthes en passant par d'éventuels volcans de glace. Cassini a également capturé des images incroyables de geysers jaillissant du pôle sud de la lune glacée Enceladus et a dévoilé un océan liquide caché sous la croûte glacée de la lune.
Ces observations, parmi d'autres, ont contribué à faire croire que notre système solaire est rempli de mondes océaniques et que la vie peut évoluer et même prospérer loin du soleil.
L'hémisphère nord de Saturne en mai 2017, observé par la mission Cassini. (NASA / JPL) En fin de compte, c’est la préoccupation de la NASA pour Enceladus et Titan qui a imposé la mort de Cassini. Les deux mondes sont mûrs pour que la vie évolue par eux-mêmes, et les scientifiques espèrent être à la recherche de signes éventuels lors de futures missions. Une inquiétude bien réelle est la possibilité de contaminer ce type de monde avec nos microbes (au point que nous avons tout un Office de protection planétaire consacré à empêcher que cela ne se produise).
"La dernière chose que nous voulons faire est de polluer ces corps immaculés avec les microbes de la Terre qui pourraient se trouver sur notre vaisseau spatial", a déclaré Buffington. Alors, lui et l’équipe de navigation se sont assis pour trouver le moyen de maximiser les connaissances scientifiques qu’ils pourraient tirer de Cassini, tout en préservant la contamination de ces mondes potentiellement habitables.
L’équipe de navigation a poursuivi plusieurs orbites potentielles pour Cassini une fois que son réservoir de carburant serait vide, a déclaré Buffington. Ils pourraient garer la navette spatiale en orbite permanente autour de Saturne, renvoyant ainsi des informations sur le système pour les années à venir. Ils pourraient frapper les alliances pour voir comment ils réagiraient, une collision qui pourrait également fournir des indications. Ils pourraient tomber dans l'une des nombreuses lunes de Saturne. Ou bien il pourrait quitter le système entièrement, en voyageant vers une autre planète géante ou les étranges astéroïdes du système solaire externe.
Chaque possibilité a été présentée à l'équipe scientifique, qui a cherché le meilleur moyen de tirer le meilleur parti des derniers jours de la sonde. Le processus de sélection était, dit Buffington, "le darwinisme à son meilleur."
Briser les anneaux a été rapidement exclu. Essayer de prouver qu'aucune des pièces résultantes ne finirait par tomber sur - et potentiellement contaminer - Titan ou Enceladus était quasiment impossible. Explorer un autre monde a également été rejeté, compte tenu du nombre de questions en suspens concernant Saturne.
Et tandis qu'une orbite éternelle autour de Saturne semblait bonne, il y avait un gros problème: Titan, l'un des mondes qu'ils espéraient préserver, avait le potentiel de causer le chaos et pourrait un jour envoyer Cassini en spirale dans l'une des lunes habitables.
L'équipe a donc décidé de mettre le pouvoir de Titan à profit. Buffington, qui a quitté la mission en 2012 mais est retourné au JPL pour assister à la grande finale de Cassini, a déclaré que l'une des percées majeures était la prise de conscience du fait que la lune massive pourrait être utilisée comme une bête de somme. En d’autres termes, les ingénieurs pourraient tirer parti du fait que, lorsqu’un petit corps passe devant un corps en mouvement plus grand, son chemin est modifié d’une manière que les scientifiques peuvent calculer et prévoir.
"Une seule assistance gravitationnelle Titan pourrait être utilisée pour sauter tout le système de l'anneau principal", permettant au vaisseau spatial de contourner la zone de danger et de voyager entre la planète et ses anneaux, a-t-il déclaré.
Après que l’équipe de navigation eut défini les dernières orbites de Cassini une demi-décennie avant sa disparition, elles ont envoyé les plans aux contrôleurs de vol Cassini. Toutes les 10 semaines, ils envoyaient un paquet de commandes de navigation au vaisseau spatial. Ils n'ont pas tracé le parcours, mais ce sont eux qui s'assurent que Cassini le reçoive.
"Ils nous donnent la trajectoire de référence, puis nous la volons", a déclaré David Doody, responsable du département des opérations aériennes en temps réel de JPL. Doody et son équipe de sept "Aces" (nom officiel des ingénieurs qui parlent en temps réel avec l’engin spatial) entrent dans les petites manoeuvres qui placent l’engin spatial là où il doit être. Mais alors qu’ils aidaient à donner un coup de pouce à Cassini sur le bon chemin, c’était Titan et sa vaste équipe qui faisaient le gros du travail.
"Titan est notre gros moteur", a déclaré Doody. Si Cassini voyageait sur l'autoroute, a-t-il poursuivi, les As seraient responsables de le maintenir dans la bonne voie. Mais la lune massive exerce le plus de contrôle. "Titan est notre offramp", a-t-il déclaré.
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En avril, la mort par Saturne est devenue inévitable. C'est à ce moment-là que les effets gravitationnels d'un survol de Titan ont conduit au dernier changement d'une série de changements qui ont dirigé Cassini directement vers Saturne, sans possibilité de fuite. Même si les planificateurs de mission avaient changé d'avis, les minuscules boosters conçus pour les petites équipes ne seraient pas assez puissants pour que le satellite ne soit plus sur le parcours accéléré que Titan avait déclenché.
Le 13 septembre à 3h53 du matin, l’ingénieur des opérations de la mission Cassini, Michael Staab, a transféré le dernier ajustement au vaisseau spatial. Staab était à la console deux semaines avant la Grande Finale pour envoyer le dernier paquet que Cassini recevrait jamais, le dernier coup de pouce des propulseurs qui le placerait sur un chemin précis avant sa disparition. Bien que le cap de la navette spatiale soit déjà défini, cette dernière série de commandes a scellé son destin.
At-il ressenti un regret?
"Je suis un ingénieur sans cœur", at-il rigolé, assis devant la console Ace quelques heures avant que le vaisseau spatial ne rencontre son destin. Contrairement à beaucoup de scientifiques, qui se réfèrent à Cassini comme "elle", Staab nous a rappelé que Cassini est un robot qui fait ce pour quoi il est conçu.
Pour Doody, ce n'était pas la première fois qu'il sonne le glas d'un satellite adoré. En 1994, il envoya la dernière commande à la sonde spatiale Magellan de la NASA qui lui dit de se baisser dans les nuages de Vénus. Mais si Magellan n’avait besoin que d’un commandement unique et spécifique, la dernière route de Cassini nécessitait une série de changements progressifs qui duraient une demi-décennie. "Cette fois, c'est tellement élégant", a déclaré Doody.
Alors que Cassini se précipitait dans l'atmosphère de Saturne, Doody contrôlait la mission au Jet Propulsion Laboratory en Californie. Les télescopes du Deep Space Network situés en Australie, en Espagne et en Californie connectent le contrôle de mission à des satellites plongeant dans les profondeurs de l'espace. Une plaque placée à côté de la console Cassini Ace identifie le contrôle de mission comme "le centre de l'univers."
Après avoir travaillé sur la mission dès le début, dit Doody, la conclusion semble à la fois exaltante et finale. "C'est la fin d'un engagement de 20 ans", a-t-il déclaré. "Ca a été du sang, de la sueur et des larmes tout le temps, et maintenant que c'est fini, c'est comme sauter d'une falaise."
Staab contrôlait également la mission et travaillait pendant 27 heures d'affilée. Il servait d'as de réserve pour la grande finale. "Je suis triste de le voir disparaître", a-t-il déclaré. "Mais je suis très fier de ce que nous avons accompli."
Buffington était également à JPL, mais pas dans le contrôle de mission. Comme Staab, il affirme ne pas être trop émotif à propos du vaisseau spatial, préférant garder son admiration pour les scientifiques et les ingénieurs qui ont rendu cette mission possible.
"S'il y a une émotion impliquée, c'est simplement remercier les gens pour le travail incroyable qu'ils ont accompli dans l'ingénierie et la construction du vaisseau spatial avant même que je ne sois même assez vieux pour écrire mon nom", a-t-il déclaré.
Cassini a connu son destin avec l'aide de contrôleurs de vol, d'ingénieurs et de Titan, mais son héritage se poursuivra dans les années à venir. Les informations fournies sur le système Saturn, y compris ses mesures finales de l'atmosphère de la planète, susciteront plus d'une décennie de recherche.
"Cassini nous inspire tous, jeunes et moins jeunes, à continuer à regarder en l'air et à nous demander ce qui se passe", a déclaré Buffington.
