MIMAS

HYPÉRION

TETHYS

DIONÉ

RHÉA

TITAN

ENCELADE

JAPET

LES PRINCIPALES LUNES DE SATURNE

• En 2020, 82 satelliites naturels de Saturne sont connus, 53 parmi eux étant nommés et les 29 autres ayant une désignation provisoire. En outre, il existe des preuves de dizaines à centaines de satellites mineurs avec des diamètres allant de 40 à 500 mètres présents dans les anneaux de Saturne, qui ne peuvent cependant pas être considérés comme des lunes. La plupart des lunes sont petites : 34 ont un diamètre inférieur à 10 km et 14 autres en ont un compris entre 10 et 50 km.
• Seules sept sont suffisamment massives pour avoir pu prendre une forme sphéroïdale sous leur propre gravité : Titan, Rhéa, Japet, Dioné, Téthys, Encelade et Mimas (par masse décroissante). Avec Hypérion, qui pour sa part possède une forme irrégulière, ces huit lunes sont dites « majeures ».

Quatre lunes de Saturne sont visibles sur cette image de Cassini : Titan (la plus grande), Dioné , Prométhée et Télesto

• Titan est le plus grand satellite de Saturne, représentant environ 96% de la masse en orbite autour de la planète, anneaux compris. Découvert par Christian Huygens en 1655, il s’agit de la première lune observée. Il est le deuxième plus grand satellite naturel du Système solaire après Ganymède et la seul doté d’une atmosphère majeure constitué principalement de diazote dans laquelle une chimie organique complexe se produit. C’est également le seul satellite avec des mers et lacs d’hydrocarbure.
• En juin 2014, la NASA affirme avoir des preuves solides que l’azote dans l'atmosphère de Titan proviendrait de matériaux dans le nuage d'Oort, associés aux comètes, et non des matériaux qui ont formé Saturne.
• Titan orbite à une distance de 1 222 000 kilomètres de Saturne (soit 20,2 rayons saturniens).
• Il a un diamètre de 5 151 kilomètres.

TITAN

• Vidéo : https://youtu.be/gTb55V_3OGM

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https://youtu.be/gTb55V_3OGM

TITAN

• Deuxième plus grande lune de Saturne, Rhéa est un corps glacé d'une masse volumique d'environ 1 233 kg m⁻³. Cette faible valeur suggère qu'il est composé d'environ 25 % de roches et 75 % de glace d’eau . Des mesures du moment d’inertie axial effectuées lors d'un survol de la sonde Cassini ont mis en évidence une valeur compatible avec un intérieur homogène, l'existence d'un noyau rocheux impliquant une valeur de ce moment d'inertie axial. La forme générale de Rhéa concorde avec l'idée d'un corps homogène en équilibre hydrostatique.
• Diamètre: 1 529,0±4,0 km

RHÉA

• Japet est le troisième plus grand satellite de la planète par la taille. Il fut découvert en 1671 par Jean-Dominique Cassini.
• Japet est principalement connu pour sa coloration, l'un de ses hémisphères étant particulièrement brillant tandis que l'autre est très sombre. La sonde Cassini a dévoilé d'autres caractéristiques rares, comme une crête équatoriale courant le long de la moitié du satellite. Il s'agit également du plus grand corps du Système solaire à ne pas être en  équilibre hydrostatique, surpassant par son diamètre la quasi-totalité des candidats au statue de planète naine
• Diamètre: 1 494,8×1 424,8 km

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crête équatoriale

JAPET

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Vue polaire de l'orbite de Japet (en rouge), comparée aux autres lunes principales de Saturne.

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Vue des orbites des lunes principales de Saturne dans le plan équatorial de la planète ; l'inclinaison de l'orbite de Japet (en rouge) est clairement visible.

Vidéo : https://youtu.be/AMi5vF9Wpw0

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https://youtu.be/AMi5vF9Wpw0

Japet, une lune de Saturne étrange et mystérieuse

• Dioné est une des lunes de Saturne, découverte par Jean-Dominique Cassini en mars 1684, en même temps que Téthys.
• Dioné est principalement composée d'eau sous forme de glace ; mais sa densité plus élevée que celle des autres lunes de Saturne (en dehors de Titan,) laisse à penser qu'elle contient probablement une quantité assez importante de matière plus dense, telle que des roches de silicates.
• Dioné est similaire à Rhéa. Les deux lunes ont une composition et un albédo semblables et présentent les mêmes variations de terrain ; elles ont toutes deux des hémisphères avant et arrière différenciés. Sur l'hémisphère arrière de Dioné se trouve un réseau de stries claires sur un fond sombre, qui recouvrent un faible nombre de cratères d’impacts visibles plus anciens. L'hémisphère avant est très cratérisé et uniformément clair.
• Diamètre: 1118 km

DIONÉ

• Téthys a été découverte en 1684 par Jean-Dominique Cassini.
• Téthys est un corps glacé, similaire en nature à Dioné et Rhéa. Sa densité, égale à celle de l'eau, indique qu'elle est principalement composée de glace. La surface de Téthys est couverte de cratères et compte de nombreuses fissures causées par des failles dans la glace. Il existe deux types de terrain sur Téthys : l'un est composé de régions fortement cratérisées ; l'autre consiste en une ceinture de couleur sombre et peu cratérisée qui traverse la lune de part en part. Le faible nombre de cratères sur cette région indique que Téthys a certainement eu autrefois une activité interne, causant une remontée partielle du terrain plus ancien.
• L’orbite de Téthys autour de Saturne mesure environ 295 000 km soit 4,4 fois le rayon de Saturne. Son orbite est quasi circulaire, tandis que son inclinaison orbitale est de 1°.
• Diamètre: 1072 × 1056 × 1052 km

L'hémisphère occidental de Téthys est dominé par un énorme cratère d'impact nommé Odyssée, dont les 400 km de diamètre représentent près des 2/5 de Téthys.

TÉTHYS

• William Herschel découvre Encelade en 1789. La composition chimique semble similaire aux comètes, elle émet de puissants geysers de gaz et de poussières et pourrait contenir de l’eau liquide sous son pôle Sud. Ainsi, elle est également considérée comme un habitat potentiel pour la vie microbienne. La preuve de cette possibilité inclut par exemple des particules riches en sel ayant une composition « semblable à un océan » qui indique que la majeure partie de la glace expulsée d'Encelade provient de l'évaporation d'eau salée liquide. Un survol de Cassini en 2015 à travers un panache sur Encelade relève la présence de la plupart des ingrédients nécessaires à soutenir des formes de vie pratiquant la méthanogénèse.
• La méthanogénèse est un ensemble de voies métaboliques produisant du méthane chez certains microorganismes, qualifiés de méthanogènes.
• Encelade est en moyenne à 238 000 km du centre de Saturne, soit trois fois le rayon de la planète, et en fait le tour en 32 h 53 min environ. Comme beaucoup de satellites naturels, Encelade est en rotation synchrone autour de Saturne ; sa période orbitale étant égale à sa période de rotation, il présente toujours la même face vers la planète.
• Dimensions : 513 × 503 × 497 km

ENCELADE

• Vidéo : https://youtu.be/ROoJ_i1SlXI

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https://youtu.be/ROoJ_i1SlXI

ENCELADE

• Mimas a été découvert en 1789 par William Herschel.
• Mimas est le satellite sphéroïde, parmi six autres, le plus près de Saturne mais aussi le plus petit. Son diamètre varie de 382 à 418 kilomètres. Les sept autres petits satellites connus situés entre son orbite et la surface de la planète géante ont tous un diamètre inférieur à 200 kilomètres, autrement dit d'une masse trop faible pour assurer une forme sphérique de cohésion. La faible densité de Mimas (1,17) laisse à penser qu'il est principalement constitué de glace d’eau avec une petite proportion de roches.
• Dimensions : 413.2 × 391.5 × 381 km

MIMAS

Vidéo : https://youtu.be/ANBkRBNMVzk

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https://youtu.be/ANBkRBNMVzk

Les lunes : Mimas

• Hypérion a été découvert le 16 septembre 1848 par William Cranch Bond et son fils George Phillips Bond. Deux jours plus tard, William Lassell le découvrit indépendamment
• C'est le plus grand corps céleste du Système solaire dont la forme soit fortement irrégulière. Il semble probable qu'Hypérion soit un fragment d'un objet plus grand ayant subi un impact dans un passé lointain. Le plus grand cratère mesure approximativement 120 km de diamètre, pour une profondeur de 10 km.
• Dimensions: 370 × 280 × 226 km

HYPÉRION

Vidéo : https://youtu.be/MIgl50ovXWQ?list=RDQMNb2bba9B92E

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https://youtu.be/MIgl50ovXWQ?list=RDQMNb2bba9B92E

Autour des lunes de Saturne

Mission Cassini-Huygens

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• Cassini-Huygens est une mission d’exploration spatiale du système saturnien au moyen d'une sonde spatiale développée par la NASA, avec des participations importantes de ESA (15 % du coût) et de l’Agence spatiale italienne. 
• Lancé le 15 octobre 1997, l'engin se place en orbite autour de Saturne en 2004. En 2005, l’attérisseur européen Huygens, après s'être détaché fin 2004 de la sonde mère, se pose à la surface du satellite Titan et peut transmettre des informations collectées durant la descente et après son atterrissage.
• L’orbiter Cassini tourne ensuite autour de Saturne et poursuit l'étude scientifique de la planète géante gazeuse, en profitant de ses passages à faible distance de ses satellites pour collecter des données détaillées sur ceux-ci. La mission, d'une durée initialement prévue de quatre ans, est prolongée à deux reprises : de 2008 à 2010 par la mission Equinoxe, puis de 2010 à 2017 par la mission Solstice. Afin de protéger les lunes de la planète, la sonde spatiale finit son voyage en plongeant dans l’atmosphère de Saturne le 15 septembre 2017.

Structure interne de la sonde spatiale Huygens.

Titan, Saturne et ses anneaux photographiés par la sonde Cassini.

Saturne en vraies couleurs avec les lunes Téthys, Dioné et Rhéa 

photographiée par Voyager 2.

V idéo : https://youtu.be/TgqGeVlfhvA

https://youtu.be/TgqGeVlfhvA

Mission Cassini Huygens

Mission Dragon fly

• Dragonfly ("Libellule") est une mission d’exploration du système solaire de la NASA, dont l'objectif est d'étudier Titan, le plus gros satellite naturel de Saturne. Les caractéristiques de cette lune - atmosphère épaisse, lacs de méthane et d'éthane liquides, substances organiques complexes, cryovolcanisme, pluie de méthane - en font un monde fascinant sur le plan scientifique.
• La mission spatiale exploite la présence d’une atmosphère dense (1,5 fois celle de la Terre) et d'une gravité inférieure à celle de la Lune : elle met en œuvre un aérobot de type aérogyre d'une masse de 450 kg, qui effectuera de multiples vols de courte durée pour étudier la basse atmosphère et la surface de Titan.
• La NASA sélectionne la mission Dragonfly en juin 2019. Celle-ci doit décoller en 2027 et se poser sur Titan en décembre 2034.

Objectifs de la mission

Durant sa mission, Dragonfly doit collecter les données suivantes:

• Prélever des échantillons des matériaux en surface et identifier à l'aide d'un spectromètre de masse ses éléments chimiques et les processus produisant des composants significatifs sur le plan biologique.

• Mesurer les éléments chimiques présent à la surface à l'aide d'un spectromètre à rayons gamma

• Enregistrer à l'aide de capteurs météorologiques les conditions atmosphériques et de la surface en particulier les changements dus au lieu et au cycle diurne.

• Réaliser des photos permettant de caractériser les formations géologiques.

• Mesurer les mouvements sismiques pour déterminer la structure du sous-sol et son activité.

• En vol établir des profils atmosphériques

• En vol réaliser des photos aériennes de la géologie de la surface

• En vol fournir le contexte des mesures effectuées en surface et effectuer des reconnaissances des sites présentant un intérêt scientifique.

Vidéo : https://youtu.be/QaGjHN-V3mk

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https://youtu.be/QaGjHN-V3mk

DRAGONFLY - Comment la NASA va EXPLORER TITAN !

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Bernard le Bouyer de FONTENELLE

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Les astronomes eussent eu beau découvrir de nouvelles planètes subalternes, ils n’en étaient plus touchés; les deux dernières lunes de Saturne, par exemple ne les ont pas charmés ni ravis comme avaient fait les satellites de Jupiter.

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