Plus tôt cette semaine, la NASA a accueilli «l'atelier Planetary Science Vision 2050» à son siège à Washington, DC. Du lundi au mercredi - du 27 février au 1er mars - cet atelier avait pour but de présenter à la communauté internationale les plans de la NASA pour l'avenir de l'exploration spatiale. Au cours des nombreuses présentations, discours et tables rondes, de nombreuses propositions intéressantes ont été partagées.
Parmi eux se trouvaient deux présentations qui décrivaient le plan de la NASA pour l'exploration de la lune Europa de Jupiter et d'autres lunes glacées. Au cours des prochaines décennies, la NASA espère envoyer des sondes à ces lunes pour enquêter sur les océans qui se trouvent sous leurs surfaces, qui, selon beaucoup, pourraient abriter une vie extraterrestre. Avec des missions dans les «mondes océaniques» du système solaire, nous pouvons enfin découvrir la vie au-delà de la Terre.
La première des deux réunions a eu lieu dans la matinée du lundi 27 février et était intitulée «Voies d'exploration pour Europa après les premières analyses in situ des biosignatures». Au cours de la présentation, Kevin Peter Hand - scientifique en chef adjoint pour l'exploration du système solaire au Jet Propulsion Laboratory de la NASA - a partagé les conclusions d'un rapport préparé par l'équipe de définition scientifique Europa Lander 2016.
Ce rapport a été rédigé par la Division des sciences planétaires (PSD) de la NASA en réponse à une directive du Congrès de commencer une étude préalable à la phase A pour évaluer la valeur scientifique et la conception technique d'une mission d'atterrisseur Europa. Ces études, connues sous le nom de rapports de l'équipe de définition des sciences (SDT), sont régulièrement menées bien avant le montage des missions afin de comprendre les types de défis auxquels elle sera confrontée et les bénéfices.
En plus d'être coprésidente de l'équipe de définition des sciences, Hand a également dirigé l'équipe scientifique du projet, qui comprenait des membres du JPL et du California Institute of Technology (Caltech). Le rapport que lui et ses collègues ont préparé a été finalisé et remis à la NASA le 7 février 2017 et décrit plusieurs objectifs pour une étude scientifique.
Comme cela a été indiqué au cours de la présentation, ces objectifs étaient triples. La première impliquerait la recherche de biosignatures et de signes de vie par le biais d’analyses des matériaux de surface et quasi souterrains d’Europe. La seconde consisterait à effectuer des analyses in situ pour caractériser la composition des matériaux non glaciaires près du sous-sol et déterminer la proximité de l’eau liquide et des matériaux récemment entrés en éruption près de l’endroit où se trouve le poseur.
Le troisième et dernier objectif serait de caractériser les propriétés de surface et de subsurface et quels processus dynamiques sont responsables de leur mise en forme, à l'appui des futures missions d'exploration. Comme l'explique Hand, ces objectifs sont étroitement liés:
«Si des biosignatures se trouvaient dans les matériaux de surface, l’accès direct et l’exploration des environnements océaniques et des eaux liquides d’Europa seraient un objectif hautement prioritaire pour les recherches astrobiologiques de notre système solaire. L’océan d’Europa abriterait le potentiel pour étudier un écosystème existant, représentant probablement une deuxième origine indépendante de la vie dans notre propre système solaire. Une exploration ultérieure nécessiterait des véhicules robotisés et des instruments capables d'accéder aux régions d'eau liquide habitables d'Europe pour permettre l'étude de l'écosystème et des organismes. »
En d'autres termes, si la mission de l'atterrisseur détectait des signes de vie dans la calotte glaciaire d'Europe et à partir de matériaux récupérés par le bas par des événements de resurfaçage, les futures missions - impliquant probablement des sous-marins robotisés - seraient certainement montées. Le rapport indique également que toute découverte indicative de la vie signifierait que les protections planétaires seraient une exigence majeure pour toute future mission, afin d'éviter la possibilité de contamination.
Mais bien sûr, Hand a également admis qu'il y avait une chance que l'atterrisseur ne trouve aucun signe de vie. Dans l’affirmative, Hand a indiqué que les futures missions seraient chargées d’acquérir «une meilleure compréhension des processus géologiques et géophysiques fondamentaux sur Europa et de la façon dont ils modulent l’échange de matériaux avec l’océan d’Europa». D'un autre côté, il a affirmé que même un résultat nul (c'est-à-dire aucun signe de vie nulle part) serait toujours une découverte scientifique majeure.
Depuis le Voyageur Les sondes ont d'abord détecté les signes possibles d'un océan intérieur sur Europa, les scientifiques ont rêvé du jour où une mission pourrait être possible pour explorer l'intérieur de cette mystérieuse lune. Pour être en mesure de déterminer que la vie n'existe pas, il ne pouvait pas être moins important que de trouver la vie, dans la mesure où les deux nous aideraient à en apprendre davantage sur la vie dans notre système solaire.
Le rapport de l’Équipe de définition des sciences fera également l’objet d’une réunion publique lors de la Conférence scientifique lunaire et planétaire (LPSC) de 2017, qui se tiendra du 20 au 24 mars à The Woodlands, au Texas. Le deuxième événement aura lieu le 23 avril lors de la conférence scientifique d'astrobiologie (AbSciCon) qui se tiendra à Mesa, en Arizona. Cliquez ici pour lire le rapport complet.
La deuxième présentation, intitulée «Roadmaps to Ocean Worlds» a eu lieu plus tard le lundi 27 février. Cette présentation a été réalisée par des membres de l'équipe Roadmaps to Ocean Worlds (ROW), qui est dirigée par le Dr Amandra Hendrix - scientifique principale au Planetary Science Institute de Tuscon, Arizona - et le Dr Terry Hurford, assistant de recherche de la Direction des sciences et de l'exploration (SED) de la NASA.
En tant que spécialiste de la spectroscopie UV des surfaces planétaires, le Dr Hendrix a collaboré avec de nombreuses missions de la NASA pour explorer les corps glacés du système solaire - y compris le Galileo et Cassini sondes et Orbiter de reconnaissance lunaire (LRO). Le Dr Hurford, quant à lui, se spécialise dans la géologie et la géophysique des satellites glacés, ainsi que les effets de la dynamique orbitale et des contraintes de marée sur leurs structures intérieures.
Fondé en 2016 par le Groupe d'évaluation des planètes extérieures (OPAG) de la NASA, ROW a été chargé de jeter les bases d'une mission qui explorera les «mondes océaniques» à la recherche de vie ailleurs dans le système solaire. Au cours de la présentation, Hendrix et Hurford ont présenté les conclusions du rapport ROW, qui a été achevé en janvier 2017.
Comme ils le disent dans ce rapport, «nous définissons un« monde océanique »comme un corps avec un océan liquide actuel (pas nécessairement mondial). Tous les corps de notre système solaire qui peuvent vraisemblablement avoir ou sont connus pour avoir un océan seront considérés comme faisant partie de ce document. La Terre est un monde océanique bien étudié qui peut être utilisé comme référence («vérité du sol») et point de comparaison. »
Selon cette définition, des organismes comme Europa, Ganymède, Callisto et Encelade seraient tous des cibles viables pour l'exploration. Ces mondes sont tous connus pour avoir des océans souterrains, et il y a eu des preuves convaincantes au cours des dernières décennies qui indiquent également la présence de molécules organiques et de la chimie prébiotique. Triton, Pluton, Ceres et Dione sont tous mentionnés comme candidat mondes océaniques basés sur ce que nous en savons.
Titan a également reçu une mention spéciale au cours de la présentation. En plus d'avoir un océan intérieur, il a même été suggéré que des formes de vie méthanogènes extrémophiles pourraient exister à sa surface:
«Bien que Titan possède un vaste océan souterrain, il dispose également d'un approvisionnement abondant en une large gamme d'espèces organiques et de liquides de surface, qui sont facilement accessibles et pourraient abriter des formes de vie plus exotiques. De plus, Titan peut avoir de l'eau liquide de surface transitoire comme des piscines de fusion par impact et des écoulements cryovolcaniques frais en contact avec des matières organiques de surface solides et liquides. Ces environnements présentent des emplacements uniques et importants pour étudier la chimie prébiotique et, potentiellement, les premiers pas vers la vie. »
En fin de compte, la poursuite de la vie du ROW sur les «mondes océaniques» consiste en quatre objectifs principaux. Il s'agit notamment d'identifier les mondes océaniques dans le système solaire, ce qui signifierait déterminer lesquels des mondes et des mondes candidats seraient bien adaptés à l'étude. La seconde consiste à caractériser la nature de ces océans, ce qui comprendrait la détermination des propriétés de la coquille de glace et de l'océan liquide, et ce qui entraîne le mouvement des fluides en eux.
Le troisième sous-objectif consiste à déterminer si ces océans ont l'énergie et la chimie prébiotique nécessaires pour soutenir la vie. Et le quatrième et dernier objectif serait de déterminer comment la vie pourrait exister en eux - c'est-à-dire si elle prend la forme de bactéries extrémophiles et de minuscules organismes, ou de créatures plus complexes. Hendrix et Hurford ont également couvert le type d'avancées technologiques qui seront nécessaires à la réalisation de telles missions.
Naturellement, une telle mission nécessiterait le développement de sources d'énergie et de systèmes de stockage d'énergie adaptés aux environnements cryogéniques. Des systèmes autonomes pour un atterrissage précis et des technologies de mobilité aérienne ou à terre seraient également nécessaires. Des technologies de protection planétaire seraient nécessaires pour prévenir la contamination, et des systèmes électroniques / mécaniques qui peuvent également survivre dans un environnement océanique,
Bien que ces présentations ne soient que des propositions de ce qui pourrait se produire dans les prochaines décennies, elles sont toujours passionnantes à entendre. À tout le moins, ils montrent comment la NASA et d'autres agences spatiales collaborent activement avec des institutions scientifiques du monde entier pour repousser les limites de la connaissance et de l'exploration. Et dans les décennies à venir, ils espèrent faire des bonds importants.
Si tout se passe bien et que les missions d'exploration en Europe et dans d'autres lunes glacées sont autorisées, les avantages pourraient être incommensurables. En plus de la possibilité de trouver la vie au-delà de la Terre, nous en apprendrons beaucoup sur notre système solaire, et sans aucun doute en apprendrons davantage sur la place de l’humanité dans le cosmos.
