Nous devons aller sur Vénus dès que possible

JPL-Caltech

Vénus a longtemps joué le deuxième violon de son frère plus rouge, plus petit et plus éloigné. Étant donné à quel point nous avons appris à être inhospitalière sur Vénus, nous avons passé la majeure partie du siècle dernier à épingler certains de nos plus grands espoirs de trouver des signes de vie extraterrestre sur Mars.

Tout a changé cette semaine.

Lundi, il a été annoncé que un gaz particulier appelé phosphine avait été repéré dans les nuages ​​au-dessus de Vénus. Le gaz est produit par des microbes ici sur Terre, et après que la plupart des processus non biologiques connus aient été exclus, la découverte a ravivé l'espoir qu'il y ait de la vie sur Vénus. Maintenant, nous devons savoir avec certitude.

Pour vraiment aller au cœur de cette question, nous devons aller à Vénus, déclare Paul Byrne, scientifique planétaire à l'Université d'État de Caroline du Nord et autoproclamé évangélique vénusien. En fait, il serait peut-être temps de ne pas penser juste sur ce que devrait être la prochaine mission vers Vénus, mais à quoi ressemblerait une toute nouvelle ère d'exploration de Vénus : une flotte de missions multiples qui explorent Vénus de concert comme nous le faisons actuellement avec Mars.

Après tout, vous ne pouvez pas faire grand-chose avec des instruments au sol. Vénus est extrêmement brillante et de nombreux grands télescopes au sol ne peuvent pas l'observer correctement, explique Sara Seager, astronome du MIT et l'un des coauteurs de la nouvelle étude sur la phosphine. Cette luminosité, causée par la réflexion intense de la lumière du soleil sur ses nuages ​​​​épais et mise en évidence par sa proximité avec la Terre, empêche fondamentalement nos instruments de faire des observations détaillées de la planète. C'est comme essayer de regarder la route alors que les feux de route d'une autre voiture sont pointés dans votre direction. Les télescopes spatiaux s'en sortent peut-être mieux, mais Seager dit qu'il est encore trop tôt pour dire s'ils souffriront du même problème.

Et bien que les télescopes sur Terre puissent détecter des traces de phosphine et d'autres gaz d'intérêt, il n'y a aucun moyen de déterminer s'ils sont produits par la vie ou par une autre chimie exotique, comme le volcanisme. Alors que Seager et son équipe ont complètement exclu connu causes naturelles de la phosphine sur Vénus, la planète pourrait très bien abriter une géochimie que nous n'aurions jamais crue possible. Répondre à ces questions et exclure complètement les explications naturelles signifie que nous devons nous rapprocher.

Alors allons à Vénus !

Bien sûr, c'est plus facile à dire qu'à faire. Les températures à la surface atteignent un torride 464 °C et les pressions sont 89 fois plus élevées que sur Terre. Seule l'Union soviétique a atterri avec succès sur la surface vénusienne - son atterrisseur Venera 13 a fonctionné pendant 127 minutes avant de succomber aux éléments en 1982. Il n'est pas facile de justifier de dépenser des centaines de millions voire des milliards de dollars pour une mission qui pourrait se terminer dans une question d'heures et ne pas nous donner ce dont nous avons besoin.

Un orbiteur est donc le début le plus sensé. Contrairement aux observations au sol, les orbiteurs peuvent scruter l'atmosphère et auraient plus de facilité à observer comment la phosphine ou d'autres biosignatures potentielles changent au fil du temps ou dans quelles régions elles sont les plus concentrées. Les humains ont l'expérience de telles missions. Le dernier orbiteur majeur de Vénus était le Venus Express de l'ESA, qui a étudié Vénus pendant huit ans jusqu'à ce que les ingénieurs perdent le contact avec lui, probablement parce qu'il manquait de carburant. Actuellement, le seul vaisseau spatial explorant Vénus est l'orbiteur japonais Akatsuki, qui est arrivé en 2015 pour étudier le climat et la météo de la planète. Il fait de la bonne science, mais il n'a aucun instrument qui pourrait vraiment sonder la chimie atmosphérique et rechercher des signes de vie organique.

Un orbiteur offre également la possibilité de réaliser des projets plus audacieux et de s'aventurer directement dans les nuages. UNE mission de retour d'échantillon pourrait être possible, dans lequel un vaisseau spatial vole dans l'atmosphère et embouteille du gaz à ramener sur Terre pour analyse en laboratoire. Byrne note que de nombreuses propositions au fil des ans ont appelé à déposer quelque chose dans l'atmosphère elle-même pour rechercher plus de biosignatures ou même de matière organique. Pour maintenir une telle plate-forme en l'air le plus longtemps possible (potentiellement des semaines ou des mois d'affilée), les ingénieurs ont proposé de ralentir sa descente à l'aide de ballons ou de rotors.

Des choix difficiles

Essayer de trouver la vie sur une autre planète, cependant, n'est pas simplement une promenade du point A au point B. Aucune mission vers Vénus ne sera en mesure de réaliser tout le travail nécessaire pour répondre à la question. La NASA a déjà deux missions potentielles sur Vénus en préparation. DAVINCI + est une sonde qui plongerait directement dans l'atmosphère de Vénus et étudierait sa composition chimique à l'aide de plusieurs spectromètres au cours d'une descente de 63 minutes. VERITAS est un orbiteur qui utiliserait une combinaison de radar et de spectroscopie proche infrarouge pour regarder au-delà des nuages ​​​​épais de la planète et nous aider à comprendre la géologie et la topographie de surface. Des recherches antérieures suggèrent que la planète pourrait avoir un volcanisme actif et avoir autrefois abrité des océans peu profonds, mais l'incapacité de cartographier optiquement la surface a rendu impossible la vérification de ces théories jusqu'à présent.

Chaque mission pourrait révéler de nouveaux indices intéressants qui nous rapprocheraient de déterminer s'il y a de la vie là-bas, mais aucune ne serait en mesure de répondre à cette question par elle-même. En ce qui concerne la phosphine, par exemple, DAVINCI+ pourrait avoir la chance de déterminer dans quelles parties de l'atmosphère ce gaz est concentré. Mais s'il est produit en surface, la sonde n'aura pas nécessairement les outils pour identifier l'emplacement. . VERITAS pourrait trouver le site d'une géochimie étrange, mais sans réellement échantillonner la phosphine directement dans les nuages, il n'y aurait pas suffisamment de preuves pour relier les deux mystères.

Voir grand

Byrne est optimiste à l'idée de voir un programme d'exploration complet pour Vénus similaire à ce que nous avons déjà vu pour Mars. Sur cette planète, il y a des orbiteurs qui imagent le paysage, mesurent l'évasion atmosphérique et la chimie, et surveillent le temps. Il y a des rovers chargés de comprendre les matières organiques au sol et de rechercher des signes de vie. Il y a des atterrisseurs qui étudient la géologie intérieure et mesurent l'activité sismique de la planète.

Imaginez un programme similaire sur Vénus, avec plusieurs missions exécutées en même temps. Dans le cadre d'un tel programme, VERITAS et DAVINCI + travailleraient aux côtés d'autres missions pour isoler des biosignatures comme la phosphine et voir vraiment si elles sont la preuve d'une vie existante ou non. Je détesterais devoir choisir l'un plutôt que l'autre, dit Byrne. Mais même si nous avions les deux, je plaiderais toujours pour plus de missions.

Ces deux missions ( plus deux autres ) sont en lice pour obtenir le feu vert de la NASA en avril prochain. Les fenêtres de lancement vers Vénus (lorsque la planète est la plus proche de la Terre) surviennent environ tous les 19 mois. Si l'un ou l'autre est sélectionné, il ne sera pas lancé avant 2026 au plus tôt et prendra au moins quelques mois pour faire le voyage.

D'autres missions pourraient certainement avoir lieu, et plus tôt. L'agence spatiale indienne débat du lancement en 2023 d'un orbiteur Vénus appelé Shukrayaan-1 pour étudier la chimie atmosphérique. Rocket Lab, basé en Nouvelle-Zélande, veut lancer un petit satellite appelé Photon pour un survol de Vénus dès 2023. Cette mission serait déployer une petite sonde dans l'atmosphère vénusienne pour collecter des données, bien qu'il ne transporte probablement qu'un seul instrument, ce qui limite la portée de toute recherche résultante. Byrne souligne qu'il pourrait être utile d'envisager de créer un programme à partir de plusieurs missions moins chères comme Photon plutôt que de quelques missions très coûteuses comme DAVINCI + et VERITAS. Seager dit que ses plans immédiats sont de mener une étude de concept de mission pour une mission agile à faible coût, en collaboration avec Initiatives révolutionnaires (dirigé par le milliardaire israélo-russe Yuri Milner).

Et bien que les missions à la surface soient difficiles à réaliser, il y a toujours eu un flux constant de propositions sur la façon d'améliorer l'ingénierie des engins spatiaux pour que les atterrisseurs durent plus longtemps. L'un d'entre eux lancé par des scientifiques de la NASA, appelé Long-Lived In-situ Solar System Exploration, appelle à la construction d'électronique et de matériel capable de résister à l'environnement punitif de Vénus jusqu'à 60 jours. Cependant, ce type d'atterrisseur ne serait probablement pas prêt avant la prochaine décennie.

Même si nous ne trouvons pas de signes de vie sur Vénus, c'est aussi intéressant : cela signifiera que Vénus et la Terre étaient deux planètes qui ont commencé de manière très similaire et se sont retrouvées avec des destins radicalement différents. Cela soulève encore des questions profondes auxquelles il faut répondre, dit Byrne. Mais pour y répondre, il nous faut un programme d'étude de la planète.

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