La NASA revient sur Vénus pour apprendre comment elle est devenue une friche toxique et chaude – et si la planète a déjà été habitable dans le passé

La NASA se dirige enfin vers Vénus. Le 2 juin 2021, l'administrateur de la NASA, Bill Nelson, a annoncé que l'agence avait sélectionné deux gagnants de son dernier concours de missions spatiales de classe Discovery , et tous deux se dirigent vers la deuxième planète depuis le Soleil.

Je suis un scientifique planétaire et un évangéliste avoué de Vénus , et voici pourquoi je suis si excité que l'humanité retourne à Vénus.C'est la première fois depuis la mission Magellan en 1989 que la NASA s'engage à envoyer des engins spatiaux pour étudier la planète enveloppée juste à côté. Avec les données que ces deux missions Vénus – appelées VERITAS et DAVINCI+ – recueilleront, les planétologues peuvent commencer à s'attaquer à l'un des plus grands mystères du système solaire : pourquoi Vénus, une planète presque de la même taille, de la même densité et de l'âge de la Terre, est-elle si différent du monde que l'humanité appelle sa maison ?

Vénus aurait pu autrefois être recouverte d'océans et de nuages ••et aurait pu soutenir la vie.  NASA/JPL-Caltech/Ames

Vénus: Une Terre qui a mal tourné ?

Vénus est une planète rocheuse à peu près de la même taille que la Terre, mais malgré ces similitudes, c'est un endroit brutal. Bien qu'un peu plus près du Soleil que de la Terre, un effet de serre incontrôlable signifie qu'il fait extrêmement chaud à la surface – environ 870 F (465 C), à peu près la température d'un four autonettoyant. La pression à la surface est un écrasement 90 fois la pression au niveau de la mer sur Terre. Et pour couronner le tout, il y a des nuages ••••d'acide sulfurique couvrant toute la planète qui corrodent tout ce qui les traverse.

Mais peut-être l'aspect le plus fascinant de Vénus est qu'elle a peut-être déjà ressemblé beaucoup à la Terre . Des modèles climatiques récents suggèrent que dans le passé, la planète aurait pu avoir des océans d'eau liquide et un climat doux. Il a peut-être été habitable pendant 3 milliards d'années avant de succomber à une sorte de catastrophe climatique qui a déclenché l'emballement de la serre. Le but de ces deux nouvelles missions vers Vénus est d'essayer de déterminer si Vénus était vraiment la jumelle de la Terre, pourquoi elle a changé et si, en général, les grandes planètes rocheuses deviennent des oasis habitables comme la Terre… ou des friches brûlées comme Vénus.

La mission VERITAS enverra un vaisseau transportant un puissant système radar en orbite au-dessus de Vénus.  NASA/JPL–Caltech

Un regard neuf sur Vénus

Ce qui peut surprendre, c'est que dans les années 1960 et 1970, Vénus était au centre de l'exploration spatiale comme Mars l'est aujourd'hui . Les États-Unis et l'Union soviétique ont envoyé plus de 30 vaisseaux spatiaux au total vers la deuxième planète depuis le Soleil. Mais depuis 1989, seules deux missions se sont rendues sur Vénus, et toutes deux étaient axées sur l'étude de l'atmosphère – Venus Express de l' Agence spatiale européenne et Akatsuki du Japon .

En revanche, les missions VERITAS et DAVINCI+ adopteront une vision holistique en explorant l'histoire géologique et climatologique de Vénus dans son ensemble, de deux manières très différentes mais complémentaires.

L'épaisse couche globale de nuages ••••d'acide sulfurique recouvrant Vénus rend presque impossible de voir la surface avec des caméras normales. C'est pourquoi l' orbiteur VERITAS – abréviation de « Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy » – emportera un puissant système radar. Ce radar peut regarder à travers les nuages ••et collecter des images et des données topographiques à une résolution jusqu'à 10 fois supérieure à toute mission précédente vers Vénus. Cela permettra aux scientifiques de rechercher des indices sur le climat antérieur de Vénus qui pourraient être préservés dans les formations rocheuses à la surface et pourraient également déterminer si la planète est géologiquement active aujourd'hui. Et, enfin, cette mission passionnante utilisera une caméra infrarouge spéciale pour scruter l'atmosphère à des longueurs d'onde très spécifiques pour prendre lepremières mesures globales de la composition des roches de Vénus – quelque chose que les scientifiques connaissent très peu.

La sonde DAVINCI + traversera l'atmosphère de Vénus en collectant des échantillons et en prenant des photos avant qu'elle n'entre finalement en collision avec la région d'Alpha Regio.  Visualisation GSFC de la NASA par CI Labs Michael Lentz et d'autres

Le compagnon d'écurie de VERITAS est DAVINCI+ , ou "Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gas, Chemistry and Imaging". La mission DAVINCI+ implique également un orbiteur, mais la véritable star du spectacle sera la sonde atmosphérique d'un mètre de large. La sonde tombera dans l'atmosphère de Vénus et tombera en chute libre à travers les nuages ••épais pendant environ une heure avant d'atteindre la surface.

En descendant, il prélèvera des échantillons de l'atmosphère, mesurant spécifiquement une variété de gaz, notamment l'argon, le krypton et le xénon. Différentes histoires climatiques pour Vénus conduiraient à différents ratios de ces gaz rares dans l'atmosphère - et ainsi, en analysant ces ratios, les scientifiques seront en mesure de déterminer la quantité d'eau avec laquelle la planète s'est formée, et même la quantité d'eau qu'elle a perdue au cours de la depuis 4,5 milliards d'années.

Mais ce n'est pas tout ce que la sonde fera. Juste avant d'avoir un impact sur un atterrissage forcé dans une zone appelée Alpha Regio qui contient certaines des roches les plus anciennes de la planète, la sonde prendra des images infrarouges de la surface lorsqu'elle apparaîtra à travers les ténèbres de la basse atmosphère. Ces images seront les premières jamais prises au-dessus de la surface mais sous le pont nuageux, montrant les planétologues Vénus comme jamais auparavant.

L'étude de Vénus peut offrir un aperçu précieux de la façon dont d'autres planètes rocheuses potentiellement habitables de la galaxie – comme Kepler-186f, vue ici dans une interprétation d'un artiste – pourraient évoluer.  NASA Ames/Institut SETI/JPL-Caltech

Il est maintenant temps de retourner à Vénus

J'ai déjà plaidé pour un retour sur Vénus , donc dire que je suis enthousiasmé par ces missions est un euphémisme. Vénus pourrait détenir la clé pour comprendre le passé – et peut-être l'avenir – de la Terre. Alors que les astronomes découvrent de plus en plus de mondes de la taille de la Terre autour d'autres étoiles , ils doivent comprendre si le résultat que nous voyons sur Terre - un ciel bleu, des océans et même une biosphère florissante - est la norme, ou si les terres infernales et stériles de Vénus sont la règle.

Plusieurs décennies d' exploration soutenue de Mars ont montré que chaque mission répond aux questions précédentes et en soulève également de nouvelles. Je ne sais pas quelles surprises VERITAS et DAVINCI+, dont le lancement est prévu à la fin des années 2020, découvriront à Vénus, mais je sais qu'ils découvriront des aspects de la planète que personne n'avait jamais imaginés. Les scientifiques et les équipes de mission du monde entier ont travaillé dur pour réaliser une « décennie de Vénus », et cela commence à porter ses fruits. En fait, une semaine seulement après l'annonce de la NASA, l'Agence spatiale européenne a également annoncé ses plans pour une mission Vénus . Avec ces nouvelles missions, je suppose – mon espoir – que nous sommes au début d'un nouvel âge d'or de l'exploration de Vénus.

 Source 14 juin 2021,   Paul K. Byrne , Université d'État de Caroline du Nord