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La prochaine mission de la NASA, appelée Dragonfly, sera un quadricoptère innovant permettant d’explorer Titan, la plus grande lune de Saturne, a annoncé le 27 juin l’agence. L’engin montera en flèche et planera au-dessus de la surface de la lune glacée – et atterrira dessus – à la recherche des conditions et de la chimie qui pourraient favoriser la vie.

La mission Dragonfly visitera Titan

La mission, dirigée par Elizabeth «Zibi» Turtle, scientifique planétaire au Laboratoire de physique appliquée (APL) de l’Université Johns Hopkins à Laurel (Maryland) et également gérée par APL, sera lancée en 2026.
Elle représente un risque calculé pour l’agence, embrassant un nouveau paradigme d’exploration robotique à utiliser sur une lune lointaine. « Titan ne ressemble à aucun autre endroit du système solaire, et Dragonfly ne ressemble à aucune autre mission », a déclaré Thomas Zurbuchen, administrateur adjoint de la NASA pour la science à Washington, tout en annonçant la sélection de la mission. «La science est convaincante. C’est le bon moment pour le faire. »
Titan est voilé par une atmosphère d’azote et est plus grand que Mercure. On pense qu’il abrite un océan liquide sous sa croûte gelée de glace d’eau. La sonde Cassini de la NASA a étudié Titan au cours de sa mission historique et en 2005, a largué la courte enquête de Huygens sur l’atmosphère de Titan.
La surface qu’elle a vue présente de nombreuses caractéristiques géologiques similaires à celles trouvées sur Terre, notamment des plateaux, des déserts remplis de dunes et, à ses pôles, des mers et des rivières liquides. Mais sur Titan, où les températures atteignent en moyenne 94 Kelvin, les «roches» sont constituées de glace d’eau et les mers sont remplies d’éthane et de méthane, des hydrocarbures qui sont des gaz sur Terre.

Dragonfly récupérera les expériences de Titan

De l’avis de nombreux scientifiques, le mélange lunaire de molécules organiques et d’eau aurait pu entraîner des réactions pour créer des acides aminés et les bases utilisées pour construire la double hélice de l’ADN. C’est comme si Titan menait des expériences sur la formation de la vie depuis des millions d’années, dit Turtle. « Dragonfly est conçu pour aller récupérer les résultats de ces expériences et les étudier. »
Lindy Elkins-Tanton, scientifique en sciences planétaires à la Arizona State University de Tempe et chercheur principal de Psyche, la mission de la NASA sur un astéroïde métallique, ajoute Dragonfly. «Titan pourrait vraiment être le berceau de la vie. Que la vie soit apparue ou non, les rivières et les lacs d’hydrocarbures de Titan et sa neige aux hydrocarbures en font l’un des paysages les plus fantasmagoriques de notre système solaire.»

Compte tenu de la surface complexe de Titan, un atterrisseur sur un site unique ne pourrait pas en dire beaucoup sur la chimie de la lune. Dragonfly exploite les avancées en informatique et en conception avioniques qui ont conduit à l’explosion par des drones en vol stationnaire sur Terre. Il portera huit pales de rotor, en haut et en bas de chacun des quatre bras.
Il s’agit en fait d’un atterrisseur mobile capable de parcourir des kilomètres entre des sites d’échantillonnage tous les 16 jours terrestres. L’air dense et la faible densité de Titan permettront à l’appareil de 300 kg, de la taille d’une berline, qui sera alimenté par un générateur radioactif, de survoler avec une puissance 38 fois inférieure à celle nécessaire sur Terre.
Le moment de l’arrivée de Dragonfly, en 2034, pendant le long hiver nordique de Titan, interdisait un atterrissage près du pôle Nord, abritant les mers de méthanes évocatrices de la lune; ces sites le laisseraient incapable de communiquer par radio vers la Terre. Au lieu de cela, le quadricoptère explorera les vastes déserts équatoriaux de la lune, qui sont probablement alimentés par un sac rempli de matériaux provenant de partout dans la lune.

Dragonfly atteindra le cratère d’impact Selk

Il cherchera en particulier les cratères d’impact ou les volcans de glace, des processus énergétiques susceptibles de produire une étincelle de vie – et l’eau liquide – nécessaire à la chimie organique naissante. Au cours de sa mission principale de près de 3 ans, après avoir parcouru 175 kilomètres en une série de vols d’une durée maximale de 8 kilomètres chacun, Dragonfly atteindra le cratère d’impact Selk, large de 80 km, qui est sa cible principale.
La mission Dragonfly ne sera pas équipée d’un bras robotique, comme les récents rovers de Mars. Son exploration sera d’abord guidée par un instrument sur son ventre qui bombardera le sol avec un rayonnement neutronique, utilisant les rayons gamma émis par cette attaque pour différencier les types de terrain , tels que la glace riche en ammoniac ou les dunes de sable riches en carbone.
Ses deux patins d’atterrissage seront également équipés d’un foret rotatif à percussion capable de prélever des échantillons et de les acheminer via un tube pneumatique vers un spectromètre de masse capable d’analyser leur composition. Le système d’échantillonnage représentait un risque pour la mission; les scientifiques de la NASA craignaient que l’atmosphère riche en hydrocarbures de Titan ne puisse l’encrasser, explique Zurbuchen.

Dragonfly analysera également l’atmosphère de Titan

Au-delà de la surface de Titan, Dragonfly visera également son atmosphère et son intérieur. En vol, il peut collecter des mesures, un peu comme le feraient des instruments montés sur un ballon. Et il est également équipé d’un sismomètre qui pourrait utiliser les vibrations induites par les marées avec Saturne pour jauger l’océan sous la croûte de Tian, ce qui, selon les scientifiques, pourrait être composé d’ammoniac, d’eau ou de sulfate. En outre, les explorations du quadricoptère pourraient durer jusqu’à 8 ans après l’atterrissage, avant que sa source d’énergie nucléaire ne s’éteigne.
Source : Science
Crédit photo et vidéo : NASA Johns Hopkins APL

Dragonfly : la NASA va explorer la lune Titan martinEspace
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