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Crédit : nous remercions tous nos partenaires (dont CNES, ESA, NASA, etc) pour les images et photos mises à notre disposition.
 

————LPC2E ————
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  Expériences spatiales

    

PWA (Permittivity, Waves and Altimetry) est un ensemble expérimental intégré à l'expérience Franco-Italienne HASI (Huygens Atmospheric Structure Instrument) embarquée sur le module Européen HUYGENS de la mission NASA/ESA CASSINI/HUYGENS, module qui s’est posé à la surface de Titan le 14 Janvier 2005.

Après un voyage de 7 ans dans le milieu interplanétaire et une descente en parachutes de deux heures et demie, la sonde Huygens s'est posée en douceur à la surface de Titan, le plus gros satellite de Saturne, qui orbite à un million de kilomètres de cette planète. Se poser sur Titan, à plus de un milliard de kilomètres de la Terre était un pari osé. Personne ne savait en effet au moment de la sélection ce que serait la surface de Titan : solide ou liquide? Aucune image de la surface n'était par ailleurs disponible dans la mesure où Titan est entièrement recouvert par des nuages de brume à des altitudes comprises entre 200 et 700 km.

La sonde Huygens, du nom de l'astronome Hollandais Christiaan Huygens qui découvrit Titan en 1655, est la composante ESA de la mission Cassini/Huygens. Cette mission ambitieuse vouée à l'étude in situ de l'environnement de Saturne a été réalisée conjointement par la NASA et l'ESA. La sonde de descente de l'ESA emportait à son bord 6 instruments complexes destinés à l'étude de l'atmosphère et de la surface de Titan.

L'instrument PWA, l’une des composantes de l’expérience HASI, réalisait des mesures de conductivité atmosphérique par sondes à Impédance Mutuelle (PWA-MI) et à Relaxation (PWA-RS), des mesures d’ondes Extra Basses Fréquences et Très Basse Fréquences (PWA-ELF-VLF), ainsi que des mesures acoustiques. En outre, PWA incorporait un radar altimètre à Modulation de Fréquence (FMCW) pour révéler les structures de la zone d’atterrissage. L’instrument a été développé par un consortium international, avec Principal Investigateur (Michel Hamelin) du LPC2E et CETP-St Maur, en coopération avec le Département des Sciences Spatiales de l’ESA (RSSD-ESA), l’Institut d’Astrophysique d’Andalousie (IAA-CSIC) et l’Institut de Recherche Spatiale de l’Académie des Sciences Autrichienne (IWF). Les capteurs et préamplificateurs de PWA ont été conçus, réalisés et testés au LPC2E avant d’être intégrés à l’ensemble instrumental HASI.

Titan est un monde absolument fascinant, avec un diamètre équatorial de 5150 km, soit seulement 120 km de moins que celui de Ganymède, l‘un des quatre satellites Galiléens de Jupiter et la plus grosse lune du système solaire. Titan est la seule lune du système solaire connue actuellement pour posséder une atmosphère dense. Cette dernière est composée essentiellement d'azote et de méthane. Elle est riche en éléments organiques, avec une chimie extrêmement complexe qui pourrait être semblable à celle de la Terre à l'époque de sa formation. Il s'agit toutefois d'une atmosphère « congelée » en raison des températures extrêmement basses qui y règnent, avec 93 K (- 180° C) à la surface et un minimum de 70 K (- 203° C) à 45 km d’altitude.

L'expérience PWA a fourni les seules valeurs de permittivité atmosphérique mesurées jusqu’à présent dans l'atmosphère de Titan, permettant d’en déduire la conductivité électrique et la densité des électrons. Cette expérience a permis en outre de mettre en évidence un second harmonique à 36 Hz d’une très probable résonance de Schumann atypique, avec une retombée fondamentale, c’est-à-dire la preuve de l’existence d’un océan primordial d’eau liquide, à quelques dizaines de km sous la croûte glacée de la surface.

>>> en savoir plus

Personnes à contacter au LPC2E : C. Béghin, J.-P. Lebreton, J.-G. Trotignon
Personne à contacter au LATMOS : M.Hamelin


Fig. 1. Le vaisseau Cassini et la sonde Huygens en configuration de vol.


Fig. 2. Test en vibrations du module PWA.


Fig. 3. Installation des capteurs PWA sur la sonde Huygens.

 

expériences passées avec données accessibles