Vénus est connue comme la planète sœur de la Terre. C'est à peu près la même taille et la même masse que la Terre, c'est notre voisin planétaire le plus proche, et Vénus et la Terre ont grandi ensemble.
Quand tu grandis avec quelque chose, et que ça a toujours été là, tu le prends pour acquis. En tant qu'espèce, nous jetons parfois un coup d'œil à Vénus et nous disons «Huh. Regardez Vénus. " Mars, les exoplanètes exotiques des systèmes solaires éloignés et les étranges géantes gazeuses et leurs lunes dans notre propre système solaire attirent beaucoup plus notre attention.
Si une civilisation lointaine cherchait dans notre système solaire des planètes potentiellement habitables, en utilisant les mêmes critères que nous, alors Vénus serait la première page pour elles. C'est au bord de la zone habitable et il y a une atmosphère. Mais nous savons mieux. Vénus est un monde infernal, assez chaud pour faire fondre le plomb, avec une pression atmosphérique écrasante et des pluies acides tombant du ciel. Même ainsi, Vénus détient encore des secrets que nous devons révéler.
Le principal de ces secrets est: «Pourquoi Vénus s'est-elle développée si différemment?
Les conditions sur Vénus posent des défis uniques. L'histoire de l'exploration de Vénus est jonchée de Landers soviétiques Venera fondus. Les sondes orbitales comme Pioneer 12 et Magellan ont eu plus de succès récemment, mais l'atmosphère dense de Vénus limite encore leur efficacité. Les avancées dans les matériaux, et en particulier dans les circuits électroniques qui peuvent résister à la chaleur de Vénus, ont nourri nos espoirs d'explorer la surface de Vénus plus en détail.
Lors de l'atelier Planetary Science Vision 2050 2017, organisé par le Lunar and Planetary Institute (LPI), une équipe du Southwest Research Institute (SWRI) a examiné l'avenir de l'exploration de Vénus. L'équipe était dirigée par James Cutts du JPL.
Le groupe a reconnu plusieurs questions primordiales que nous avons sur Vénus:
- Comment pouvons-nous comprendre la formation atmosphérique, l'évolution et l'histoire du climat?
- Comment déterminer l'évolution de la surface et de l'intérieur?
- Comment comprendre la nature des interactions intérieur-surface-atmosphère au fil du temps, y compris si de l'eau liquide a déjà été présente?
Étant donné que l'atelier Vision 2050 concerne les 50 prochaines années, Cutts et son équipe ont examiné les défis posés par les conditions uniques de Vénus et comment ils pourraient répondre aux questions à court, moyen et long terme.
Les objectifs à court terme pour l'exploration de Vénus comprennent l'amélioration de la télédétection à partir de sondes orbitales. Cela nous en dira plus sur la gravité et la topographie de Vénus. L'amélioration de l'imagerie radar et de l'imagerie infrarouge remplira davantage de blancs. L'équipe a également promu l'idée d'une plate-forme aérienne soutenue, d'une sonde profonde et d'un atterrisseur de courte durée. Plusieurs sondes / dropsondes font également partie du plan.
Les dropsondes sont de petits appareils qui sont libérés dans l'atmosphère pour mesurer les vents, la température et l'humidité. Ils sont utilisés sur Terre pour comprendre la météo et les phénomènes extrêmes comme les ouragans, et peuvent remplir le même objectif à Vénus.
À court terme, les missions dont la destination finale n'est pas Vénus peuvent également répondre à des questions. Les survols par des engins tels que Bepi-Colombo, Solar Probe Plus et les missions Solar Orbiter peuvent nous donner de bonnes informations sur leur chemin vers Mercure et le Soleil respectivement. Ces missions seront lancées en 2018.
Le Venus Express de l'ESO et l'Akatsuki du Japon (Venus Climate Orbiter) ont étudié en détail le climat de Vénus, en particulier sa chimie et les interactions entre l'atmosphère et la surface. Venus Express a pris fin en 2015, alors qu'Akatsuki est toujours là.
Les objectifs à moyen terme sont plus ambitieux. Ils comprennent un atterrisseur à long terme pour étudier les propriétés géophysiques de Vénus, un atterrisseur tessera de courte durée et deux ballons.
L'atterrisseur de tesselles atterrirait dans un type de terrain trouvé sur Vénus connu sous le nom de tesselles. Nous pensons qu'à un moment donné, Vénus avait de l'eau liquide dessus. La preuve fondamentale de cela peut se trouver dans les régions de tesselles, mais le terrain est extrêmement accidenté. Un atterrisseur de courte durée qui pourrait atterrir et opérer dans les régions de tesselles nous aiderait à répondre à la question de l’eau liquide de Vénus.
Grâce au développement continu de l'électronique résistante à la chaleur, un atterrisseur de longue durée (mois ou plus) devient plus réalisable à moyen terme. Idéalement, tout atterrisseur mobile à long terme serait capable de parcourir des dizaines à des centaines de kilomètres, afin d'acquérir un échantillon régional de la surface de Vénus. C'est le seul moyen de prendre des mesures de géochimie et de minéralogie sur plusieurs sites.
Sur Mars, les atterrisseurs sont à énergie solaire. L'atmosphère épaisse de Vénus rend cela impossible. Mais la même atmosphère dense qui interdit l'énergie solaire pourrait offrir une autre solution: un rover à voile. La puissance de la voile à l'ancienne pourrait être la clé pour se déplacer à la surface de Vénus. Parce que l'atmosphère est si dense, seule une petite voile serait nécessaire.
Les objectifs à long terme de Cutts et de son équipe sont là où les choses deviennent vraiment intéressantes. Un rover de surface à longue durée de vie est toujours sur la liste, ou peut-être un engin proche de la surface comme un ballon. Il existe également un réseau sismique à longue durée de vie.
Un réseau sismique commencerait vraiment à révéler les secrets de la vie géophysique de Vénus. Alors qu'un atterrisseur nous donnerait des estimations de l'activité sismique, elles seraient grossières par rapport à ce qu'un réseau de capteurs sismiques révélerait sur le fonctionnement interne de Vénus. Une compréhension plus approfondie des mécanismes et des emplacements des séismes ferait vraiment vibrer les théoriciens. Mais c'est la dernière chose sur la liste qui serait l'objectif final. Une mission de retour d'échantillons.
Nous obtenons de bons résultats en mesures in situ sur d'autres mondes. Mais pour Vénus, et pour tous les autres mondes que nous avons visités ou que nous voulons visiter, un exemple de retour est le Saint Graal. Les missions Apollo ont rapporté des centaines de kilogrammes d'échantillons lunaires. D'autres missions d'échantillonnage ont été envoyées à Phobos, qui a échoué, et à des astéroïdes, avec plus ou moins de succès.
Soumettre un échantillon au type d'analyse approfondie qui ne peut être effectué que sur des laboratoires ici sur Terre est la fin du jeu. Nous pouvons continuer d'analyser des échantillons à mesure que nous développons de nouvelles technologies pour les examiner. La science est itérative, après tout.
L'enquête décennale sur les sciences planétaires de 2003 a identifié l'importance d'une mission de retour d'échantillons dans l'atmosphère de Vénus. Un ballon flotterait dans les nuages et une fusée ascendante relancerait un échantillon prélevé sur Terre. Selon Cutts et son équipe, ce type de mission de retour d'échantillons pourrait servir de tremplin vers une mission d'échantillonnage de surface.
Un échantillon de surface serait probablement le summum de la réussite en ce qui concerne la compréhension de Vénus. Mais comme la plupart des objectifs proposés pour Vénus, nous devrons attendre un certain temps.
Cutts et l'équipe reconnaissent que la technologie permettant d'explorer Vénus est en pleine mutation. Aucune autre mission vers Vénus n'est prévue avant 2020. Il y a eu des propositions pour des choses comme des atterrisseurs à voile, mais nous n'en sommes pas encore là. Nous développons des composants électroniques résistants à la chaleur, mais jusqu'à présent, ils sont très simples. Il y a beaucoup de travail à faire.
D'un autre côté, certaines choses peuvent arriver plus tôt. Il peut s'avérer que nous pouvons en apprendre davantage sur l'activité sismique vénusienne à partir de capteurs embarqués ou orbitaux. L'équipe affirme que «en raison du fort couplage mécanique entre l'atmosphère et le sol, des ondes sismiques sont lancées dans l'atmosphère, où elles peuvent être détectées par des infrasons sur un ballon ou des signatures infrarouges ou ultraviolettes en orbite.» C'est grâce à l'atmosphère dense de Vénus. Cela signifie que l'objectif à long terme de la détection sismique de l'intérieur de Vénus pourrait être déplacé à court ou à moyen terme.
Alors que les travaux sur les nanosatellites et les cubesats se poursuivent, ils pourraient jouer un rôle plus important à Vénus et modifier les délais. La NASA veut inclure ces petits satellites à chaque lancement où il y a quelques kilogrammes de capacité excédentaire. Un groupe de ces nanosatellites pourrait former un réseau de capteurs sismiques beaucoup plus facilement et beaucoup plus tôt qu'un réseau établi de capteurs de surface. Un réseau de nanosatellites pourrait également servir de relais de communication pour d'autres missions.
Vénus ne génère pas beaucoup de buzz de nos jours. La découverte de mondes semblables à la Terre dans des systèmes solaires éloignés génère titre après titre. Et la recherche de vie toujours populaire est centrée sur Mars et les lunes glacées / souterraines des géantes gazeuses de notre système solaire. Mais Vénus est toujours une cible alléchante, et comprendre l'évolution de Vénus nous aidera à comprendre ce que nous voyons dans les systèmes solaires éloignés.
