La NASA annonce son intention d'envoyer un drone pour explorer Titan à la recherche de signes de vie

Image conceptuelle d'un artiste des drones libellules atterrissant sur Titan, la lune de Saturne, puis prenant leur envol. APL Johns Hopkins

La NASA a sélectionné aujourd'hui la prochaine mission de son programme New Frontiers : un drone qui volera sur Titan, la lune de Saturne, en 2034. Dragonfly, comme on appelle l'engin à huit rotors, aura pour objectif d'enquêter sur l'étrange géologie du monde lointain - une précédente sonde a entrevu des rivières de méthane liquide s'écoulant à la surface - et à rechercher des signes de vie extraterrestre .

Le plan

L'idée est que Dragonfly se lance depuis la Terre en 2026, puis passe devant Vénus et effectue deux survols de la Terre pour prendre de la vitesse pour le long voyage vers Saturne. Dragonfly n'entrera pas en orbite avant de se diriger vers la surface - il sera précisément dirigé vers le bord de la Cratère Selk , juste au nord de l'équateur de Titan. Une fois à l'intérieur de l'atmosphère épaisse de Titan, Dragonfly dérivera vers le bas pendant des heures sous une série de parachutes jusqu'à ce qu'il soit à environ 1 kilomètre au-dessus de la surface. Il va ensuite couper et s'envoler à la recherche d'un bon site d'atterrissage.

La technologie :

Les signaux radio mettent plus d'une heure pour faire un aller simple entre Saturne et la Terre, ce qui signifie que Dragonfly devra voler de manière autonome. Les responsables de la NASA sont convaincus qu'elle peut le faire de manière fiable en raison des progrès remarquables en matière de vol autonome et de capacité de détection des dangers réalisés par les drones sur Terre ces dernières années. Cela aide beaucoup que Titan ait été bien repéré par la mission Cassini, qui a orbité autour de Saturne de 2004 à 2017 et a fait atterrir une sonde à la surface de Titan (l'atterrissage le plus lointain jamais réalisé).

Le drone aura huit rotors empilés en quatre paires et sera conçu pour pouvoir voler même si un rotor tombe en panne. Chaque rotor mesurera environ un mètre de long. En raison de l'atmosphère dense de Titan (plus de quatre fois plus dense que celle de la Terre) et de sa faible gravité, il ne faut qu'environ 40 fois plus de puissance pour y voler que sur Terre. Non pas que les conditions soient hospitalières à tous points de vue. Il fera aussi froid : environ moins 180 °C (moins 290 °F).

Le point d'atterrissage initial a été soigneusement choisi. La région du cratère Selk sera en ligne directe de la Terre, de sorte que Dragonfly pourra communiquer avec les antennes Deep Space Network de la NASA en Californie, en Espagne et en Australie sans satellite relais. Cela rend la mission à la fois plus simple et moins chère. Dragonfly aura une antenne pliable pour transmettre des images et des données scientifiques vers la Terre après avoir atterri sur des dunes de sable que Zibi Turtle du Laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins, qui dirigera la mission , décrit comme les plus grands jardins zen du système solaire.'

L'énergie solaire ne fonctionnerait pas bien, en raison de la distance du soleil et de l'atmosphère brumeuse de Titan, donc Dragonfly transportera un générateur qui utilise la chaleur de la désintégration radioactive d'environ 4 kilogrammes de plutonium pour créer de l'électricité. Cela ne suffira pas à alimenter efficacement les huit rotors, donc le générateur chargera une batterie qui alimentera à son tour les moteurs du drone.

Le plan initial est de quelques dizaines de vols sur un peu plus de deux ans et demi. La libellule pourra sauter sur de courtes distances si elle atterrit dans un endroit difficile. Mais les vols exploratoires seront jusqu'à cinq milles chacun, selon un schéma à saute-mouton qui lui permettra de repérer de bons sites d'atterrissage avant de s'y engager.

Le gain :

Dragonfly sera plus qu'une simple balade, il s'agit de régler un certain nombre de débats scientifiques. Il transportera un sismomètre qui peut écouter les tremblements et aider à déterminer l'épaisseur de la coquille de glace au-dessus de l'océan d'eau liquide de Titan. Il disposera d'instruments météorologiques et de caméras. Cassini aussi trouvé des preuves suggérant Titan peut abriter des cryovolcans, des montagnes de glace qui crachent un mélange d'eau, de méthane et d'ammoniac dans l'atmosphère. Dragonfly essaiera de déterminer si de telles éruptions se produisent ou non.

Ensuite, il y a la grande question : y a-t-il maintenant, ou y a-t-il déjà eu, de la vie sur Titan ? Dragonfly transportera une suite d'instruments scientifiques destinés à répondre à cette question.

Un instrument enverra des impulsions de neutrons à la surface de Titan pour déterminer la quantité de carbone, d'azote, d'hydrogène et d'oxygène qui se trouve en dessous. Cette générateur de neutrons pulsés déclenchera un rayonnement qui sera ensuite détecté par deux paires de spectromètres redondants. Si ces spectromètres trouvent des indices de quelque chose d'intéressant, deux exercices embarqués se mettront au travail. Une sorte d'aspirateur va aspirer les déblais de forage (et autres types d'échantillons), qui seront examinés de plus près , en particulier pour les purines et les pyrimidines - les bases qui composent l'ADN - et pour les acides aminés.

Faire fonctionner tous ces instruments de manière fiable dans une atmosphère dégoulinant littéralement de méthane sera difficile. Mais, dit Turtle, ils réutilisent de nombreux composants qui fonctionnent déjà sur Mars depuis des années. Titan est un endroit très semblable à la Terre, malgré le fait que les matériaux soient différents, dit-elle. À quel point ressemble-t-il à la Terre ? C'est ce que Dragonfly veut découvrir.

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