Comment la sonde Vénus de la NASA survivra à l’enfer et fera des découvertes sans précédent

« Nous n’avons encore rien vu. »

Une lourde question intrigue encore les planétologues : qu’est-il arrivé à Vénus ?

Bien que Vénus et la Terre soient des mondes rocheux de taille similaire occupant des parties similaires du système solaire, Vénus est une terre infernale suffisamment chaude pour faire fondre le plomb. Pendant ce temps, une biodiversité étonnante s’épanouit sur la Terre tempérée. Quelque part, leurs histoires ont divergé.

Plus tard cette décennie, la NASA lancera sa mission DAVINCI – abréviation de Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gas, Chemistry, and Imaging – pour collecter des observations sans précédent de notre torride planète sœur. Comme indiqué dans un nouvel article par des chercheurs de la mission, la sonde aidera à répondre à des questions insaisissables : Vénus abritait-elle des océans ? Était-il habitable ? Que se passe-t-il exactement à sa surface ?

« Vénus a toujours été cette planète sœur énigmatique. »

Un jour vénusien en 2031, à midi, le vaisseau spatial DAVINCI larguera une sphère de titane de trois pieds de large à travers les épais nuages ​​de Vénus. Il va ingérer des gaz. Il mènera des expériences. Il supportera des températures et des pressions extrêmes. Cela nous montrera à quoi ressemblent réellement les montagnes vénusiennes. Si tout se passe comme prévu, une seule heure d’observation transformera notre compréhension de Vénus.

« Vénus a toujours été cette planète sœur énigmatique », a déclaré Jim Garvin, qui dirige la mission DAVINCI de la NASA, à Indigo Buzz. « Pourquoi Vénus ne ressemble-t-elle pas à la Terre ? » il se demande.

La chute à travers les nuages ​​de Vénus

Il n’est pas facile de scruter ni de comprendre Vénus.

Les nuages ​​​​de la planète ont une épaisseur d’environ 19 miles (30 kilomètres), qui enveloppent en grande partie le monde en dessous. Au début des années 1990, l’orbiteur Magellan de la NASA a utilisé un radar pénétrant dans les nuages ​​pour cartographier une bonne partie de la surface de Vénus, qui a découvert des coulées de lave, des montagnes, des cratères et au-delà. Mais encore, notre compréhension de ce monde dynamique est « floue », a déclaré Garvin. Plusieurs sondes soviétiques ont atterri à la surface dans les années 1970 et 1980 et ont renvoyé les seules images jamais capturées depuis la surface de Vénus. Mais sous une pression et une chaleur écrasantes, ces machines n’ont jamais survécu même deux heures. (La pression de surface sur Vénus est 90 fois supérieure à celle de la Terre, soit environ la même pression à 1 mile sous l’océan.)

Les ingénieurs ne construisent pas la sonde DAVINCI pour survivre plus d’une heure alors qu’elle tombe à travers les nuages ​​​​de Vénus, puis frappe la surface à environ 25 mph. Mais même un court voyage exige un vaisseau spatial robuste. C’est une sphère de titane, l’un des métaux les plus solides sur Terre. En plus de résister à une pression intense et à une chaleur fulgurante, l’engin et ses instruments scientifiques doivent endurer des nuages ​​acides.

« C’est une chute relativement tranquille. »

Au fur et à mesure que DAVINCI descendra dans l’atmosphère, il fera des milliers d’observations. La sonde mesurera la pression atmosphérique et la température tous les cinquante pieds; il va inhaler et identifier différents gaz; il effectuera des expériences à bord de la sphère, telles que l’analyse de produits chimiques révélateurs qui peuvent prouver que l’eau liquide existait autrefois ou coulait sur la planète (ce n’est certainement plus le cas). « Nous amenons le laboratoire sur Vénus », a déclaré Garvin.

La sonde en chute libre a un itinéraire extrêmement chargé de 60 minutes alors qu’elle tombe dans l’atmosphère, qu’elle pénètre à environ 120 kilomètres, ou 75 miles, au-dessus de la surface.

• À 70 kilomètres (44 milles) : La sonde larguera son bouclier thermique de protection. La sonde lâchera alors un parachute et commencera à descendre doucement dans le ciel vénusien, maintenue par des câbles en Kevlar résistant à la chaleur. Il ingérera et analysera des gaz, et transmettra ces informations au vaisseau spatial relais DAVINCI en orbite au-dessus de la planète (ce vaisseau a transporté la sonde vers Vénus, puis l’a lâchée dans les nuages).

• A 40 kilomètres (25 miles) : La sonde abandonne son parachute. Il tombe maintenant doucement dans l’atmosphère épaisse comme une pierre dans l’eau, à environ 25 mph. « C’est une chute relativement tranquille », a expliqué Garvin. La sonde continuera à ingérer des gaz et à transmettre ces données au vaisseau spatial au-dessus.

• À 10 kilomètres (six milles) : La sonde entrera dans une zone de pression immensément dense, où l’atmosphère de dioxyde de carbone est à peine douze fois moins dense que l’eau. Les vues seront toujours brumeuses, mais les caméras spécialisées de DAVINCI identifieront différents types de roches ci-dessous.

• A 1,5 kilomètres (environ un mile): Les vues seront magnifiques. La sonde descendra dans les montagnes de la région accidentée d’Alpha Regio. « Nous aurons des images claires des montagnes de Vénus pour la toute première fois », s’est émerveillé Garvin.

• Atterrissage: La mission est terminée au moment la sonde heurte la surface de Vénus. La sonde en titane, qui cuit à des températures de 900 degrés Fahrenheit, peut durer jusqu’à 17 minutes, collectant toujours des informations sur la mystérieuse surface vénusienne.

Des mondes à la Vénus

Il y a probablement plus de 1 billion d’exoplanètes, ou planètes au-delà de notre système solaire, dans la seule galaxie de la Voie lactée. Et bon nombre des plus petites planètes de la taille de la Terre peuvent être similaires à Vénus. Ce sont des « exo-Vénus », si vous voulez.

Le nouveau télescope spatial James Webb – le télescope le plus puissant jamais construit – se concentrera bientôt sur les exoplanètes de notre galaxie, et les chercheurs pourraient trouver de nombreux mondes semblables à Vénus (ces planètes peuvent être brillantes et réfléchissantes, et elles sont également proches de leur étoiles respectives, ce qui les rend plus faciles à repérer lors de leur passage). Fondamentalement, si les scientifiques planétaires veulent mieux comprendre ces mondes ressemblant à Vénus – s’ils sont habitables ou s’ils abritent des océans comme Vénus aurait pu en avoir autrefois – ils doivent mieux comprendre la Vénus d’à côté, qui se rapproche à 38 millions de miles. Depuis la terre.

« Nous devons connaître notre Vénus. »

« Nous devons connaître notre Vénus », a souligné Garvin.

Certaines simulations de l’évolution de Vénus ont prédit qu’elle avait un océan depuis 2 ou 3 milliards d’années. C’est beaucoup de temps pour que la vie potentielle évolue. Dans le cosmos plus profond, d’autres exo-Vénus pourraient abriter des environnements similaires.

Mais d’abord, les planétologues doivent en savoir plus sur l’histoire de Vénus. La robuste sonde DAVINCI recueillera des indices sur l’eau passée et au-delà sur la planète. Nous avons vu de nombreuses images de la Vénus enveloppée de nuages, mais comprenons peu ce qui se trouve et existait autrefois en dessous.

« Nous n’avons encore rien vu », a déclaré Garvin.