Au bord de l’héliosphère, vous ne sauriez pas où regarder pour savoir si vous avez quitté le berceau de l’humanité et si vous flottez dans l’espace interstellaire. Vous ne verriez que l’insondable vide de l’espace, peu importe de quel côté de cette limite invisible vous vous trouvez. Mais les scientifiques ont maintenant de solides preuves que la sonde Voyager 1 de la NASA a franchi cette importante frontière, la désignant premier objet de fabrication humaine à quitter l’héliosphère, la frontière magnétique séparant le Soleil, les planètes l’accompagnant et le vent solaire du reste de la galaxie.

Une nouvelle étude (lien plus bas) suggère que la sonde est entrée dans le milieu interstellaire aux alentours du 25 août 2012. Les sondes jumelle Voyager 1 et 2 ont été lancés en 1977, à 16 jours d’intervalle. Jeudi, selon l’odomètre en temps réel de la NASA, Voyager 1 était à plus de 18 800 000 000 km de la Terre. Sa soeur , Voyager 2, est à 15,3 milliards de kilomètres de notre planète.

Voyager 1 est donc considérée comme étant la première sonde à quitter le système solaire. Mais dans une définition plus stricte de “système solaire”, qui comprend les lointaines comètes qui orbitent autour du soleil, nous aurions encore à attendre 30 000 ans pour qu’elle puisse en arriver là. Toujours selon les scientifiques, la sonde s’approchera d’une étoile dans environ 40 000 ans.

Cette traversée historique reste sujet à controverse, car la sonde, se déplaçant à plus de 60 000 km par heure, n’a jamais envoyé de carte postale pour annoncer son arrivée. Pour compliquer encore les choses, le dispositif à bord de Voyager 1 qui mesure le plasma, un état ​​de la matière aux particules chargées, est tombé en panne en 1980.

Pour contourner cela, les scientifiques ont détecté des ondes dans le plasma autour de l’engin spatial à l’aide de l’instrument Plasma Wave System de Voyager 1 et ils ont utilisé ces informations pour calculer la densité. Ces “vibrations” provenaient d’une grande éjection de masse coronale du soleil en 2012, aboutissant à ce que les scientifiques appellent un “tsunami de vent solaire”. Ces ondes ont atteint la zone entourant Voyager au printemps.

Les mesures prises entre le 9 avril et le 22 mai de cette année, montrent que Voyager 1 était, à cette époque, située dans une zone avec une densité d’électrons d’environ 0,08 par centimètre cube . Dans le milieu interstellaire, la densité des électrons est estimée être comprise entre 0,05 et 0,22 par centimètre cube. Les particules de plasma interstellaire ont été créées par des explosions d’étoiles géantes.

L’année dernière, entre le 23 octobre et le 27 novembre, les chercheurs estimèrent que Voyager 1 était dans une zone avec une densité d’électrons de 0,06 par centimètre cube. C’est encore dans la gamme de l’espace interstellaire et cela signifie qu’au fil du temps  le vaisseau spatial a traversé le plasma avec une densité d’électron augmentant.

Comme cette vidéo du Jet Propulsion Laboratory  de la NASA l’explique, “les sons” que vous allez entendre reflètent la détection du gaz dense, ionisé (le “plasma interstellaire” qui remplit l’espace entre les systèmes d’étoile comme le nôtre) selon l’instrument Plasma Wave System de Voyager 1 entre octobre et novembre 2012.

L’étude, menée par le physicien Donald Gurnett de l’Université de l’Iowa, suggère que la densité du plasma est environ 30 fois plus élevée dans le milieu interstellaire que dans l’héliosphère, ce qui est plus proche que ce que les scientifiques avaient estimé par le biais d’autres types de mesures. La frontière est appelée l’héliopause.

Les scientifiques ont utilisé plusieurs types de mesures pour déterminer si et quand Voyager 1 a atteint le milieu interstellaire. Les preuves tirées des données des particules présentaient déjà la réussite de la sonde. Fin juillet et au début du mois d’août 2012, les scientifiques ont observé des baisses de la concentration des particules fabriquées dans le système solaire et des pics de particules produites à l’extérieur. Les mesures du champ magnétique suggèrent le contraire. Les chercheurs s’attendaient à voir des changements dans la direction du champ magnétique lorsque la sonde traversa l’héliosphère, ce qui ne s’est pas produit.

Swisdak et ses collègues ont publié une étude de modélisation suggèrant que les données des particules sont plus pertinentes et que le champ magnétique ne change pas autant qu’on le pensaient. Ils ont proposé une date de ce passage au 27 juillet, environ un mois plus tôt que la nouvelle étude.

La date précise sera probablement débattue pendant un certain temps. Une explication possible est que si l’héliosphère était similaire à une pièce climatisée, Voyager en aurait franchi le seuil pour atterrir dans une salle chaude, le 27 juillet . Pendant un mois, elle était dans une pièce métaphorique avec un mélange d’air chaud et froid, et elle enfin entrée dans la partie vraiment chaud le 25 aout.

Voyager 1 dispose de seulement 68 Ko de mémoire à son bord, beaucoup moins qu’un smartphone , précise Suzanne Dodd, responsable du projet Voyager. Les scientifiques communiquent avec le vaisseau spatial tous les jours.

Des mystères entourent encore le champ magnétique au bord de l’héliosphère et les scientifiques s’attendent à quelques surprises.

La sonde a maintenant une toute nouvelle mission : les scientifiques vont observer et apprendre en détail comment le vent, constitué de particules, qui est à l’extérieur et qui vient des autres étoiles, est dévié autour de l’héliosphère, comme l’eau d’un ruisseau qui coule autour d’un rocher. Les scientifiques veulent en apprendre davantage sur l’interaction entre notre vent solaire et celui provenant d’autres étoiles .

La désintégration radioactive naturelle fournit de la chaleur qui génère suffisamment d’électricité pour aider Voyager 1 à communiquer avec la Terre . Le premier instrument scientifique sera éteint en 2020, et le dernier sera arrêté en 2025.

Ce point lumineux est le signal de la sonde Voyager 1 obtenue par le radio télescope sur Terre : le Very Long Baseline Array.

Les deux sondes Voyager renferment des “disques d’or » : un disque de cuivre comportant des images et des sons afin que les extraterrestres puissent apprendre à nous connaître, en espérant qu’ils disposent du lecteur approprié.

Voyager 2 quittera probablement l’héliosphère dans environ trois ou quatre ans. Contrairement à Voyager 1, l’instrument de Voyager 2 qui analyse le plasma fonctionne toujours, ainsi les scientifiques pourront mesurer directement la densité du vent stellaire, sa vitesse et sa température. A ce moment là, elle rejoindra sa jumelle dans le vaste néant entre les étoiles qui étaient auparavant hors de notre portée.

L’étude publiée dans Science AAAS : In Situ Observations of Interstellar Plasma With Voyager 1, l’annonce sur le site de la NASA : NASA Spacecraft Embarks on Historic Journey Into Interstellar Space.