Pioneer 11

Pioneer 11 est lancée environ un an après la sonde jumelle Pioneer 10 le 5 avril 1973 par la fusée Atlas/Centaur D[2]. Son objectif est de survoler et photographier Jupiter puis après une manœuvre d'assistance gravitationnelle de rejoindre Saturne[3] avant de quitter définitivement l'héliosphère.

Après avoir franchi la ceinture d'astéroïdes, les moteurs-fusées de la sonde sont allumés pour accroître sa vitesse à 43 000 km du sommet de la couche nuageuse de Jupiter. Durant son trajet vers la planète géante ainsi que lors de son survol de celle-ci, Pioneer 11 a notamment étudié le vent solaire, les rayonnements cosmiques, les champs magnétiques planétaires et interplanétaires, l'atmosphère et la surface de Jupiter ainsi que de certains de ses satellites. Le 2 décembre 1974, Pioneer 11 prend des photos de la Grande Tache Rouge de la planète. Elle réalise les premières observations des régions polaires et détermine la masse de son satellite Callisto. L'attraction de la planète géante est utilisée dans le cadre d'une manœuvre d'assistance gravitationnelle pour accélérer Pioneer 11 jusqu'à 173 000 km/h tout en la dirigeant vers Saturne. Les photographies transmises modifièrent complètement la perception des scientifiques (simplement à cause de la quantité de données rendues disponibles) et du grand public (par la qualité des images qui rompait brutalement avec les images floues et approximatives qui étaient disponibles jusque-là).

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  Animation de la trajectoire de Pioneer 11 du 6 avril 1973 au 31 décembre 1980 (Terre · Jupiter · Saturne).
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  Animation de la trajectoire de Pioneer 11 autour de Jupiter du 30 novembre 1974 au 5 décembre 1974 (Jupiter · Io · Europe · Ganymede · Callisto).

La sonde atteint Saturne le 1^er septembre 1979, passant à 22 000 km du sommet des nuages. Elle effectue les premières photos de la planète et découvre deux satellites et un anneau jusque-là inconnus. La sonde spatiale étudie la magnétosphère de Saturne et établit que la température sur le satellite Titan est vraisemblablement trop froide pour permettre le développement de n'importe quelle forme de vie, malgré la présence de méthane et de molécules organiques.

Pioneer 11 continue ensuite sa route vers les confins du Système solaire, tout en retransmettant des données sur le rayonnement cosmique et le vent solaire. Le 30 septembre 1995, la NASA met fin à la mission en raison du manque d'énergie disponible par le générateur thermoélectrique à radioisotope de la sonde, une énergie nécessaire pour permettre de continuer les observations et de communiquer avec la Terre. Le dernier contact avec Pioneer 11 survint en novembre 1995. Depuis lors, elle continue sa route vers l'extérieur du Système solaire, en direction de la constellation de l'Aigle. Elle devrait passer à proximité d'une étoile de cette constellation dans 4 millions d'années. Au 15 octobre 2017, la sonde se trouve à environ 97 UA du Soleil, soit un peu plus de 14,5 milliards de km[4].

Tout comme Pioneer 10, Pioneer 11 emportait à son bord une plaque destinée à d'éventuelles vies extraterrestres et représentant un homme et une femme, la position de la Terre et du Soleil dans la galaxie ainsi qu'un schéma d'un atome d'hydrogène.

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  La Grande Tache rouge.
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  Anneaux de Saturne.
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  Saturne.

Pioneer 11 emporte 12 instruments scientifiques représentant une masse d'une trentaine de kilogrammes soit un instrument de plus que Pioneer 10[6]  :

• le magnétomètre vectoriel à hélium HVM (Helium Vector Magnetometer) ;
• le magnétomètre fluxgate n'était pas à bord de Pioneer 10. Il est chargé de mesurer le champ magnétique de Jupiter ;
• un analyseur PA (Plasma Analysator) utilisé pour étudier le plasma du vent solaire ;
• le détecteur de particules chargées CPI (Charged Particle Instrument) utilisé pour détecter les rayons cosmiques ;
• l'instrument GTT (Geiger Tube Telescope) est un compteur Geiger chargé de déterminer l'intensité, le spectre énergétique et la distribution angulaire des électrons et des protons durant la traversée de la ceinture de radiations de Jupiter ;
• un détecteur de particules chargées TRD (Trapped Radiation Detector) ;
• un détecteur d'astéroïdes chargé de mesurer la densité des astéroïdes présents dans la ceinture d'astéroïdes ;
• un détecteur de micrométéorites comprenant 12 panneaux montés sur le dos de l'antenne parabolique ;
• le photomètre ultraviolet UV (Ultraviolet Photometry) chargé de déterminer les quantités d'hydrogène et d'hélium présents dans l'espace interplanétaire et dans l'atmosphère de Jupiter ;
• le photopolarimètre imageur IPP (Imaging Photopolarimeter) exploitant la rotation de la sonde pour prendre des photos larges de 0,03 degré de Jupiter avec des filtres bleu et rouge permettant de reconstituer une image complète de la planète ;
• un radiomètre infrarouge pour mesurer la température des nuages de Jupiter et la chaleur évacuée dans l'espace par cette planète.

• (en) Richard O. Fimmel, William Swindell et Eric Burgess, Pioneer Odyssey (SP-349/396), NASA, 1977, 171 p. (lire en ligne)
• (en) Paolo Ulivi et David M Harland, Robotic Exploration of the Solar System Part 1 The Golden Age 1957-1982, Chichester, Springer Praxis, 2007, 534 p. (ISBN 978-0-387-49326-8)
• (en) Pioneer: First to Jupiter, Saturn, and beyond, Richard O. Fimmel, NASA SP-446, 1980

• Pioneer 10 Sonde spatiale jumelle
• Programme Voyager Les sondes spatiales lourdes Voyager 1 et Voyager 2 ont poursuivi les études effectuées par les sondes Pioneer
• Plaque de Pioneer
• Anomalie Pioneer
• Programme Pioneer

• (en) Site officiel de la mission Pioneer
• (de) Page dédiées aux sondes spatiales Pioneer 10 et 11

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