L'exploration de Saturne, de Galilée à Dragonfly
L'exploration de Saturne, c'est quatre siècles de lunettes et de télescopes, puis quatre sondes spatiales. Pioneer 11 a réalisé le premier survol en 1979, Voyager 1 et Voyager 2 ont suivi en 1980 et 1981, et Cassini a tourné autour de la planète de 2004 à 2017 pendant que sa sonde Huygens se posait sur Titan. Le prochain visiteur sera Dragonfly, de la NASA, dont le lancement est prévu en juillet 2028 pour une arrivée sur Titan en 2034.
Sommaire
Deux façons d'étudier un monde lointain
Pendant des millénaires, Saturne ne s'est dévoilée qu'à l'œil puis à l'oculaire. L'histoire de l'observation de Saturne va des astronomes babyloniens à Galilée, qui aperçoit en 1610 deux mystérieux « compagnons » de part et d'autre de la planète, puis à Christiaan Huygens, qui les explique en 1659 par un anneau. Jean-Dominique Cassini, premier directeur de l'Observatoire de Paris, découvre ensuite quatre satellites et la division sombre des anneaux qui porte son nom. Les deux savants ont travaillé ensemble à l'Académie royale des sciences : leur parcours est raconté sur la page consacrée à Huygens et Cassini, les astronomes, dont les noms ont été donnés à la plus ambitieuse mission jamais envoyée vers les planètes géantes.
Les télescopes n'ont jamais cessé de contribuer. Hubble photographie Saturne chaque année depuis 2018 pour suivre sa météo, le télescope spatial James Webb l'a saisie en infrarouge en 2023, et les télescopes au sol découvrent encore des lunes : les 128 annoncées en mars 2025, repérées notamment grâce au télescope Canada-France-Hawaï, portent le total à 274. La page Hubble, James Webb et télescopes au sol détaille l'apport de chaque instrument.
L'ère des survols : 1979–1981
Atteindre Saturne demande des années. Située à environ 1,43 milliard de km du Soleil, près de dix fois plus loin que la Terre, la planète n'a d'abord été approchée que par des survols rapides, rendus possibles par l'assistance gravitationnelle de Jupiter.
- Pioneer 11 passe à environ 21 000 km au-dessus des nuages le 1er septembre 1979. Elle découvre l'anneau F et le champ magnétique de la planète, et prouve qu'on peut traverser le plan des anneaux au-delà des anneaux principaux sans dommage.
- Voyager 1 et Voyager 2 emportent des caméras d'une autre génération. Elles révèlent les « rayons » de l'anneau B, l'anneau F tressé, des milliers d'annelets, des vents proches de 1 800 km/h et l'épaisse atmosphère d'azote de Titan.
L'ère Cassini : 2004–2017
Cassini-Huygens, fruit d'une coopération entre la NASA, l'Agence spatiale européenne et l'agence spatiale italienne, décolle le 15 octobre 1997 et se met en orbite le 1er juillet 2004. En 294 orbites, elle renouvelle presque tous les chapitres de la science saturnienne : geysers d'Encelade alimentés par un océan global, mers de méthane et d'éthane liquides sur Titan, tempête géante de 2010–2011, mesure directe de la masse des anneaux.
Le 14 janvier 2005, la sonde européenne Huygens, construite à Cannes par Aérospatiale, traverse sous parachute la brume de Titan et se pose sur une plaine de galets de glace : c'est toujours l'atterrissage le plus lointain jamais réalisé. Douze ans plus tard, presque à court de carburant, Cassini enchaîne 22 orbites entre la planète et ses anneaux avant de plonger dans Saturne le 15 septembre 2017. La page sur le Grand Finale explique pourquoi la NASA a choisi cette fin et ce que ces derniers plongeons ont appris.
Et après ?
Dragonfly est un giravion à propulsion électrique, alimenté par une source nucléaire, qui sautera de site en site sur Titan pour analyser des sables riches en molécules organiques. C'est aujourd'hui la seule mission approuvée et financée vers le système de Saturne. Au-delà, plusieurs propositions visent Encelade, dont le concept Enceladus Orbilander mis en avant par la prospective décennale américaine et une grande mission de l'ESA à l'étude ; la page sur les futures missions vers Saturne distingue clairement projets approuvés et simples concepts.
La lumière met plus d'une heure à franchir la distance entre la Terre et Saturne : toute sonde sur place doit exécuter ses séquences de manière autonome. Un ordre envoyé depuis la Terre arrive bien après l'événement qu'il concerne.
Pour un panorama daté de l'Antiquité aux années 2030, consultez la chronologie de Saturne.
Questions fréquentes
Combien de sondes ont visité Saturne ?
Quatre : Pioneer 11 (1979), Voyager 1 (1980), Voyager 2 (1981) et Cassini, en orbite de 2004 à 2017, qui a emporté la sonde Huygens jusqu'à Titan. Toutes les autres missions vers Saturne sont restées à l'état de projet.
Quelle sonde s'est mise en orbite autour de Saturne ?
Seule Cassini. Entrée en orbite le 1er juillet 2004, elle a bouclé 294 orbites avant sa plongée volontaire dans l'atmosphère le 15 septembre 2017.
Combien de temps faut-il pour aller sur Saturne ?
Environ six ans et demi pour Pioneer 11, un peu plus de trois ans pour Voyager 1 et près de sept ans pour Cassini, qui a eu besoin de quatre assistances gravitationnelles pour emporter sa lourde charge. La durée dépend de la fenêtre de lancement, du lanceur et de la trajectoire.
Quelle est la prochaine mission vers Saturne ?
Dragonfly, de la NASA, dont le lancement est prévu en juillet 2028 et l'arrivée sur Titan en 2034. Aucun nouvel orbiteur saturnien n'a encore été approuvé.