La NASA pourrait décider de poser un drone sur Titan

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Titan est un monde étrange, mais très familier, dans lequel la vie pourrait théoriquement prendre racine. Maintenant, les scientifiques veulent en savoir plus sur cette lune – mais cette fois via la technologie des drones.

La mission Dragonfly de la NASA

C’est précisément ce que souhaite une équipe de scientifiques travaillant sur une mission appelée Dragonfly: associer la technologie de drones terrestres et les instruments perfectionnés par l’exploration de Mars, pour étudier les réactions chimiques complexes se déroulant sur la plus grande lune de Saturne.

Plus tard cette année, la NASA devra choisir entre cette mission et une autre proposition finaliste, qui permettrait de prélever un échantillon d’une comète. « À première vue, je pense que beaucoup de gens pensent que Dragonfly est incroyablement attirant« , a déclaré Melissa Trainer, l’enquêteur principal adjoint de la mission et scientifique à la NASA. « Non seulement c’est un concept incroyablement excitant avec une science incroyable et fascinante, mais c’est aussi faisable – c’est faisable du point de vue de l’ingénierie. »

Si cette mission était choisie, Dragonfly aurait pour objectif d’être lancé en 2025 et d’arriver sur Titan en 2034. Le monde qu’elle explorera rappelle étrangement la Terre. Sur Terre, la lumière du soleil alimente la vie organique dans les champs et les forêts; la même lumière du Soleil déclenche des réactions chimiques dans la haute atmosphère de Titan, qui créent de grandes molécules organiques qui se déversent à la surface de la lune, comme l’eau de pluie de la Terre.

Des composés organiques

Alors que la Terre a un paysage fait de roches recouvertes par endroits d’eau, le paysage de Titan est constitué de glace d’eau recouverte par endroits de composés organiques. La connaissance des caractéristiques de Titan provient principalement des données recueillies par la mission Cassini sur le système de Saturne et de la sonde Huygens qui a voyagé avec Cassini et a atterri sur Titan en 2005. Ensemble, ces deux engins spatiaux ont complètement remodelé les idées des scientifiques sur cette lune.

« Nous ne savions pas comment Titan fonctionnait comme un système avant que Cassini arrive. Nous avions des allusions alléchantes, mais Cassini-Huygens ont permis de passer de cette mystérieuse lune à un lieu incroyablement familier, » explique Elizabeth « Zibi » Turtle, chercheuse principale de Dragonfly et scientifique planétaire au laboratoire de physique appliquée de l’Université Johns Hopkins. « Cassini nous a vraiment montré Titan comme un monde et son fonctionnement ainsi que les différents processus qui régissent cette lune. »

Mais Cassini n’a jamais eu une bonne vue de la surface à travers l’atmosphère épaisse de cette lune, et une fois que la sonde Huygens a touché le sol, elle a épuisé sa batterie en quelques heures. Si tout se passe bien, Dragonfly pourra explorer des dizaines de sites au cours de deux années terrestres et certains aspects de la mission proposée ne sont pas aussi difficiles que nous pourrions le croire.

Alunir sur Titan serait plus facile

Le formateur, qui travaille également avec le rover Curiosity sur Mars, se souvient très bien de la prétendue « 7 minutes de terreur » lors de son atterrissage achalandé, alors que le vaisseau spatial se battait pour se ralentir suffisamment rapidement pour atterrir doucement. « Par rapport à cela, atterrir sur Titan ne fait que flotter tranquillement à la surface », a-t-elle déclaré. « Cela prend environ 2 heures à cause de cette atmosphère très dense. »

Cette atmosphère, que l’entraîneur a comparée à un oreiller, combinée à la faible gravité sur la lune (environ un septième de celle de la Terre) permet également de placer un drone sur une lune lointaine se fait beaucoup plus facilement. Grâce à sa conception « rotor-copter », Dragonfly peut se soulever de la surface et s’envoler en utilisant la source d’énergie nucléaire que la NASA a à sa disposition pour ce type de mission.

Cependant, l’intégration de cette technologie des drones extraterrestres est un moyen de parvenir à une fin, pas à un objectif final. « Nous nous concentrons tellement sur le vol, et c’est ce que nous montrons dans les images, parce que cela fait partie de la partie la plus excitante. Mais la vérité est que nous passons vraiment la plupart du temps à la surface », a déclaré Trainer.

« Nous sommes vraiment comme un colis débarqué, un laboratoire scientifique – nous effectuons [la majeure partie] de nos travaux scientifiques sur le terrain, puis nous volons pour nous déplacer et récupérer des données à la surface. Nous nous déplaçons vers un nouvel endroit, puis nous faisons plus de science débarquée « .

Dragonfly s’attaquera à la chimie de Titan

Cette mission s’attaquera à la chimie de Titan. Les scientifiques savent que la lune contient d’énormes quantités de composés organiques, mais Cassini et Huygens n’ont pas réuni suffisamment de données pour clarifier les détails de la chimie de cette lune. Dragonfly serait capable d’identifier des composés organiques précis, ainsi les scientifiques pourraient déterminer à quel point les molécules de Titan sont proches de celles sur lesquelles repose la biologie terrestre.

« Dragonfly est avant tout une mission de compréhension de la chimie prébiotique. Qu’est-il arrivé pour passer de la chimie à la biologie? », explique Turtle. « Bien sûr, nous ne pouvons pas étudier cela sur Terre, car la biologie a en quelque sorte tout surimprimé, mais Titan est en fait l’endroit qui ressemble le plus à la Terre primitive du système solaire. »

Les scientifiques ont mené des expériences pour tenter d’imiter Titan en laboratoire, en testant des composés et ingrédients ainsi que les conditions qui existent sur cette lune. Ces expériences ont eu des résultats intrigants – les réactions pouvaient par exemple créer des acides aminés, les blocs constitutifs des protéines – mais elles ne peuvent jamais fonctionner indéfiniment.

« En laboratoire, vous êtes toujours limité par le temps. Titan le fait depuis des millions d’années », a déclaré Trainer. « Titan a essentiellement fait ces expériences pour nous, et tout ce que nous essayons de faire est d’aller chercher ces résultats. »

De plus si l’impulsion de la mission provient des missions Cassini-Huygens, la méthodologie pour obtenir ces résultats sera inspirée par une suite de vaisseaux spatiaux très différente: comme les rovers martiens de la NASA. Après tout, Titan n’est pas le premier endroit où la NASA a étudié des composés organiques. Ainsi, Dragonfly emporterait certains des mêmes instruments adaptés à un nouveau contexte.

Des arguments convaincants en faveur de Dragonfly 

L’équipe de Dragonfly a soumis un rapport de concept détaillé en décembre et attend une décision de l’agence cet été. Les membres de l’équipe ont déclaré qu’ils pensaient avoir présenté des arguments convaincants en ce qui concerne la science que la mission pourrait réaliser et sa faisabilité.

« C’est incroyable, mais ce n’est pas fou », a déclaré Trainer.

Source : Space

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