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Dans combien de temps nos sondes spatiales atteindront-elles un autre système solaire ?

Depuis les débuts de la conquête spatiale, l'humanité a envoyé de nombreux engins dans l'espace. La plupart d'entre eux étaient destinés à explorer le système solaire, mais deux d'entre eux ont récemment dépassé ses frontières. Les sondes Voyager 1 et 2 sont entrées dans l'espace interstellaire durant la décennie qui se clôt. Combien de temps pourraient bien mettre de tels vaisseaux avant d'atteindre un autre système solaire ? Un duo de chercheurs du Max Planck Institute et du Jet Propulsion Laboratory ont répondu à cette question. Ils ont publié leurs calculs dans Research Notes of the American Astronomical Society, ce que Popular Mechanics a repéré ce 30 décembre 2019.

Voyager 1 est arrivé dans l'espace interstellaire en 2012 et Voyager 2, plus récemment, en 2018. Elles continuent à nous transmettre des données, alors même que leur mission initiale consistait à explorer les planètes du système solaire. L'entrée des deux sondes dans l'espace interstellaire nous a offert des informations aussi inédites que précieuses sur la frontière que constitue l'héliopause, dernière limite bien définie de l'héliosphère, la « bulle » qui entoure notre Soleil.

Au-delà de l'héliopause, l'espace est dit « interstellaire » justement parce que l'on n'est plus dans une région correspondant à une étoile distincte. Comme l'explique la Nasa, on entre dans cet espace dès lors que « le flux constant de matière et le champ magnétique du Soleil cessent d’influencer son environnement ». Les deux sondes Voyager 1 et 2 vont y poursuivre leur route jusqu'à peut-être, un jour, atteindre l'héliosphère d'une tout autre étoile que notre Soleil. Ce sont pour l'instant les deux seuls objets construits par l'être humain à avoir atteint l'espace interstellaire, mais ils seront prochainement rejoints par les sondes Pioneer 10 et 11.

Les sondes passeront à proximité de 60 étoiles

Coryn A. L. Bailer-Jones, spécialisé dans l'analyse statistique des données, et Davide Farnocchia, mathématicien en astrophysique, ont collaboré pour retracer le parcours probable de Voyager 1, Voyager 2, Pioneer 10 et Pioneer 11, après leur départ de notre système solaire. Pour accomplir cet objectif, ils ont fait appel au télescope spatial Gaia. Ce dernier a été lancé en 2013 par l'Agence spatiale européenne et, depuis, il est un précieux outil de mesure des positions, distances et mouvements des étoiles. Les données fournies par Gaia forment une carte stellaire rassemblant des informations sur plus de 7 milliards d'étoiles.

Les deux chercheurs ont croisé cette carte avec les trajectoires prévues des quatre sondes spatiales, afin de projeter les échelles de temps les plus probables. Les résultats sont très précis. Durant le prochain million d'années, les sondes vont croiser la route de « seulement » 60 étoiles. Elles vont réellement se rapprocher d'une dizaine de ces astres, à une distance de 2 parsecs -- soit un peu plus de 6 années-lumière.

C'est la sonde Pioneer 10 qui, sur ce laps de temps, a le plus de chance de « frôler » (à l'échelle cosmique) une étoile. Dans 90 000 ans, Pioneer 10 devrait en effet passer à 0,231 parsecs du système solaire HIP 117795, situé dans la zone de la constellation Cassiopée. L'étoile de ce système ne peut être vue à l’œil nu : pour l'observer, il faut un télescope.

Les calculs des deux scientifiques montrent qu'il faudra bien plus d'un million d'années avant que l'une des sondes n'atteigne véritablement un autre système solaire. Avant que Voyager 1 et 2 ou Pioneer 10 et 11 ne soient aspirées dans une autre héliosphère que la nôtre, il faudra attendre que s'écoulent 10²⁰ années. Si l'on traduit la puissance 20 pour se figurer visuellement un tel chiffre, cela donne : 1 000 000 000 000 000 000 000 années. Ce n'est pas pour bientôt. Voilà de quoi prendre la mesure des distances spatiales.