08/10/2015

Les américains de retour sur Vénus

La NASA a dévoilé la semaine dernière les projets finalistes pour la prochaine mission spatiale du programme Discovery, dotée de 500 millions de dollars. Ils sont cinq, deux sont dédiés à l’étude de Vénus et trois sont orientés vers l’étude d’astéroides. Le (ou les) projets gagnants seront sélectionnés dans un an. Petit tour d’horizon…



Le programme Discovery existe depuis 1996. Ce programme de missions spatiales est dévolu à des missions à relativement bas coût (500 millions de dollars maximum hors coût du lancement). La NASA lance un appel d’offre dans le cadre de ce programme tous les deux à trois ans environ, puis retient trois finalistes, qui obtiennent alors quelques millions de dollars pour peaufiner leur proposition durant un an, puis un projet est finalement sélectionné pour devenir réalité et faire de la science.
On doit notamment au programme Discovery des instruments à grand succès comme le rover martien Mars Pathfinder ou encore les sondes MESSENGER (étude de Mercure) et DAWN (étude de Vesta et Cerès) ou dans un autre domaine le télescope spatial Kepler, chasseur d’exoplanètes.

Les deux derniers appels d’offre de Discovery avaient été espacés d’un peu plus de cinq ans (la mission Grail pour l’étude du champ gravitationnel de la Lune, lancée en 2011 et la mission Insight, sélectionnée en 2012 et qui sera lancée vers Mars en 2016 pour en étudier le sous-sol). La NASA, peut-être pour se racheter de ce petit retard,  vient de laisser entendre qu’elle pourrait sélectionner deux missions au lieu d’une seule pour la prochaine session du programme Discovery. Cinq projets ont en effet été présélectionnés au lieu des trois habituels, pour des lancements prévus au début des années 2020.
Vénus imagée par la sonde Magellan (NASA/JPL)
Parmi les 27 projets de missions proposés par diverses institutions et universités américaines pour cette session, la grande majorité était dédiée à l’étude de ce qu’on appelle des petits corps. Trois projets proposaient d’étudier les satellites de Mars, quatre souhaitaient mettre en orbite des télescopes pour l’étude d’astéroïdes, onze autres proposaient d’aller visiter de près des comètes ou des astéroïdes, quatre projets ciblaient l’étude de Vénus, deux se focalisaient sur la Lune et un seul s’intéressait à Mars. Deux projets s’aventuraient auprès des planètes géantes : un pour aller visiter le satellite de Jupiter Io et un autre pour étudier de près le satellite de Saturne Encelade.
Un critère d’importance pour les propositions de cette année était qu’il fallait exclusivement utiliser une source d’énergie solaire et non un générateur à radio-isotope au plutonium, la NASA étant actuellement très limitée quant à son stock de plutonium 238, préférant garder ses réserves pour des missions d’envergures aux confins du système solaire en attendant la production de nouvelles quantités. Cette contrainte explique sans doute la focalisation des propositions vers des destinations pas trop lointaines.

Parmi les cinq projets présélectionnés, deux prévoient d’étudier Vénus : VERITAS et DAVINCI.

VERITAS (Venus Emissivity, Radio Science, inSAR Topography and Spectroscopy) a pour objectif de cartographier la surface de Vénus avec un radar et notamment de mettre en évidence la présence de volcans actifs.
DAVINCI (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging) a pour objet d’envoyer une sonde dans l’atmosphère vénusienne et d’analyser sa composition durant sa descente, qui durerait exactement 63 minutes. Elle permettrait également d’imager la surface de Vénus.
Lori Glaze, responsable du projet DAVINCI, et planétologue au Goddard Space Flight Center se réjouit : « Cela envoie le message très positif qu’il est temps de retourner sur Vénus ». Les scientifiques américains n’ont en effet pas visité Vénus depuis plus de 20 ans, depuis la fin de la mission Magellan en 1994.

Le projet VERITAS est dirigé par une autre femme, Suzanne Smrekar du Jet Propulsion Laboratory à Pasadena. Son outil principal, un radar, permettra aux chercheurs de voir la surface de Vénus à travers ses très épais nuages de dioxyde de soufre et de dioxyde de carbone avec une résolution bien meilleure que celle qu’avait obtenue la sonde Magellan. L’objectif est de déterminer s’il existe des volcans actifs sur Vénus, qui sont suspectés de produire des changements atmosphériques importants.

DAVINCI prévoit quant à lui de larguer dans l’atmosphère vénusienne une sphère métallique bourrée de capteurs, qui analysera en temps réel son environnement en envoyant ses données à un module resté en orbite qui transférera les données vers la Terre. Cette sonde devrait fournir des images de la surface de Vénus, les premières images réelles de la surface depuis celles acquises par les atterrisseurs Venera dans les années 1970. La sonde viserait une région de Vénus montrant des terrains accidentés, appelés Tesserae, zones mystérieuses suspectées d’être d’anciens continents.

Concept de la sonde Psyche (JPL/Corby Waste)
Les trois autres finalistes sont tous dédiés à l’étude des astéroïdes, montrant par là le fort intérêt de la NASA pour ces petits corps. La NASA rappelons-le a été mandatée par le Congrès américain en 2005 pour identifier 90% des objets de plus de 140 m d’ici à 2020. Nul doute que la NASA va profiter de ces propositions de missions pour se rapprocher de son objectif, car pour le moment encore très loin de sa cible.

Le projet Psyche vise à explorer l’astéroïde du même nom, qui possèderait la particularité d’être composé presque exclusivement de fer et de nickel, et pourrait être un résidu de cœur de planète avec probablement un fort champ magnétique, faisant de lui un gros aimant… Lancé en 2020, la sonde arriverait à destination en 2026. Le projet Lucy, prévoit lui d’explorer pas moins de cinq astéroïdes de type Trojans (situés sur l’orbite de Jupiter) en 2027 pour en déterminer la composition que l’on estime être très primitive. Enfin, le projet NEOCam (Near Earth Object Camera), peut-être le plus probable gagnant des trois pour la raison évoquée plus haut, est un télescope spatial devant pouvoir découvrir dix fois plus d’objets géo-croiseurs de petite dimension que ce qui est connu aujourd’hui…


De par la nature des projets sélectionnés, on peut raisonnablement penser que deux missions du programme Discovery seront lancées au début de la prochaine décennie : l’une vers Vénus, et l’autre pour l’étude des astéroïdes. Un fait marquant de cette présélection est le grand retour des américains sur Vénus, peut-être trop longtemps délaissée au profit de la planète rouge…