Le cas pour aller à Vénus

David Grinspoon avait l'air d'être mort. C'était en janvier 2017 et l'astrobiologiste venait de recevoir une mauvaise nouvelle.

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La NASA avait récemment annoncé les résultats de son concours Discovery, qui déciderait du lieu où l'agence enverrait sa prochaine sonde spatiale. Les options: deux missions astéroïdes ou deux orbiteurs Venus individuels (une autre option impliquait un télescope spatial infrarouge). Grinspoon enquêtait sur Vénus depuis près de 30 ans. Mais la NASA, à son grand chagrin, était partie avec les astéroïdes.

"Les gens parlent de trouver Earth 2.0", m'a confié Grinspoon lors de la réunion d'hiver de la American Astronomical Society, frustration évidente dans sa voix. "Nous avons Earth 2.0 assis juste à côté, et nous l'ignorons."

Au cours des 65 dernières années, la NASA a envoyé neuf orbiteurs et huit atterrisseurs ou rovers sur Mars, déclenchant une vague de fascination du public pour la planète rouge. Au cours de la même période, l’agence n’a envoyé que trois orbiteurs à Vénus, la planète dont la taille et la masse sont si proches du nôtre qu’on parle souvent de «jumeau de la Terre». C’est dommage, dit Grinspoon, car Vénus a le potentiel pour nous en dire plus sur notre propre planète et les mondes semblables à la Terre autour d’autres soleils.

Aujourd'hui, Vénus est un piège mortel qui couve, avec une atmosphère épaisse qui emprisonne la chaleur dans une version extrême de l'effet de réchauffement planétaire de la Terre. Mais il abritait autrefois des océans liquides et fut peut-être la première planète habitable du système solaire. Comprendre ce qui a rendu Venus incontrôlable en spirale pourrait aider les scientifiques à comprendre comment des planètes plus respectueuses de la vie peuvent rester hospitalières, tout en fournissant un indice de ce à quoi la Terre pourrait faire face si notre propre atmosphère devenait trop éloignée.

«C’est incroyablement scientifiquement convaincant de comprendre une planète qui est essentiellement dans la même partie du système solaire, de la même taille que la Terre et de la même masse terrestre, et pourtant si différente», a déclaré David Senske, géologue planétaire, chercheur à la NASA. Jet Propulsion Laboratory en Californie qui a travaillé avec Grinspoon. Senske se penche déjà sur la prochaine mission potentielle de Vénus.

Mais après la dernière défaite, Grinspoon n’est plus aussi sûr. «Cela finira par arriver, mais je ne retiens pas mon souffle», dit-il. "Comme Charlie Brown, j'ai couru à plusieurs reprises sur ce ballon de football et je me suis retrouvé au sol, regardant le ciel, me demandant ce qui s'était passé."

Un écrou difficile à craquer

En ce qui concerne les mondes habitables, les astronomes ont tendance à se concentrer sur ce que l’on appelle la zone de Goldilocks, ou zone d’habitabilité: cette bande étroite dans laquelle une planète n’est ni trop chaude ni trop froide pour que de l’eau liquide puisse exister à la surface. C'est pourquoi les exoplanètes en orbite autour de leurs étoiles à la bonne distance, comme trois des sept planètes du système TRAPPIST-1 récemment découvert, ont tendance à attirer beaucoup d'attention. Nous espérons que l’on en arrivera à être le bol de porridge parfaitement adapté à la vie.

Les conditions de la Terre, bien sûr, sont considérées comme idéales pour abriter la vie. Mais si la Terre est l’idéal, alors Vénus est un match assez proche. Avec 7 500 km de diamètre, l’Étoile du Matin n’est que légèrement plus petite que la Terre et un peu moins massive. Et malgré son climat sec actuel, les observations de la mission Pioneer de la NASA ont suggéré que la planète possédait autrefois un océan liquide, et les modèles sur lesquels Grinspoon a travaillé suggèrent que l'océan aurait duré des milliards d'années, laissant à la vie suffisamment de temps pour évoluer.

Cependant, l'atmosphère de la planète a pris le dessus à un moment donné. Une surabondance de dioxyde de carbone a déclenché un effet de réchauffement planétaire extrême, qui a entraîné la destruction des régions les plus habitables de la planète. Aujourd'hui, les températures à la surface atteignent 470 degrés Celsius et la pression écrasante à la surface est comparable à celle que l'on trouve à plus d'un kilomètre sous les océans de la Terre. Les nuages ​​denses d'acide sulfurique ne font que rendre la planète plus intimidante.

Cela peut aider à expliquer pourquoi la NASA est restée hésitante à investir dans l'exploration de la planète, préférant tourner son attention vers Mars ou d'autres parties du système solaire, moins menaçantes. Lorsqu'il s'agit de comprendre comment la planète est devenue si infernale, «Vénus est un dur à cuire», dit Senske.

Selon Jim Green, directeur de la division des sciences planétaires à la NASA, l’agence s’est éloignée de Vénus au cours des dernières années, en raison de la richesse des cibles potentielles à explorer. "Nous avons un tel embarras de richesse dans ce système solaire", a déclaré Green. Le financement, comme toujours, est un autre problème: «Nous avons tellement de choses que nous voulons faire que nous ne pouvons tout simplement pas tout faire."

Pourtant, Green insiste sur le fait que l’agence spatiale n’a pas définitivement abandonné le jumeau de la Terre. «Nous sommes sérieux à propos de Vénus. Nous avons toujours été sérieux à propos de Vénus», dit-il. Il souligne que la NASA a également pris une brève pause sur Mars, avant de plonger avec la dernière mission Curiosity et ses orbiteurs. Bien entendu, la pause de la planète rouge a duré moins de dix ans - alors que la dernière mission de Vénus de la NASA, Magellan, s'est terminée en 1994.

Vénus n’est peut-être pas encore assez mûre pour la vie, mais elle pourrait également aider les scientifiques à déterminer ce qu’il faut rechercher dans la recherche de mondes potentiellement habitables au-delà du système solaire. Comprendre à quel point la spirale descendante de la planète est liée à son emplacement et à d’autres caractéristiques pourrait aider les scientifiques à déterminer lequel des mondes rocheux de la taille de la Terre autour d’autres étoiles pourrait être habitable et qui pourrait devenir une autre Vénus.

"Si nous voulons savoir comment perdre l'habitabilité sur le bord intérieur de la zone habitable, il n'y a pas de meilleur endroit pour regarder que Vénus", dit Grinspoon.

Les scientifiques exoplanètes commencent tout juste à se familiariser avec les atmosphères nuageuses des mondes lointains, en se concentrant particulièrement sur les géantes gazeuses plus énormes. Au cours de la dernière décennie, ils ont transformé le télescope spatial Hubble en exoatmosphères, et le prochain télescope de la NASA, James Webb, devrait permettre de séparer encore plus les nuages ​​lorsqu’il sera lancé en 2018. À mesure que notre capacité à sonder les atmosphères des exoplanètes s’améliorera, les nuages ​​de Vénus pourraient nous aider. nous déchiffrer d'autres exoplanètes rocheuses.

«Cela dépend vraiment de la caractérisation atmosphérique de ces mondes pour savoir à quoi ça ressemble. Cela sera essentiel à l'avenir », a déclaré Hannah Wakeford, scientifique exoplanète au Goddard Space Flight Center de la NASA, qui étudie les atmosphères des mondes extérieurs au système solaire. "Comprendre les différences critiques entre nos deux planètes est vraiment une chose importante que nous devrions faire."

Vénus est-elle en hausse?

Bien que la NASA n'ait pas envoyé de mission à Vénus depuis près de 30 ans, l'agence a gardé un œil errant sur la planète. Galileo et Cassini se dirigèrent tous deux vers les planètes extérieures et MESSENGER jeta un coup d'œil en route vers Mercure.

En fait, les États-Unis pourraient participer à la prochaine mission russe à Vénus. Selon un récent communiqué de presse, une équipe de scientifiques parrainés par la NASA rencontrera l'institut de recherche spatiale de l'Académie des sciences de Russie pour poursuivre ses travaux sur le projet de mission Venera-D sur le jumeau de la Terre. Plus tôt cette année, l’équipe commune de définition scientifique des pays a défini leurs objectifs scientifiques communs pour la planète, énoncés dans un rapport publié vendredi dernier.

La mission sous commandement russe, dont le nom complet est Venera-Dolgozhivuschaya (qui signifie "longue durée"), prévoit de larguer un atterrisseur à la surface tout en déployant un orbiteur pour effectuer ses propres études. Selon un rapport de janvier, les objectifs scientifiques de la mission seraient axés sur des questions clés relatives à l'atmosphère et à ses interactions avec la surface. Senske, qui est coprésident de l'équipe, a déclaré que l'atterrisseur ressemblerait à l'atterrisseur russe du passé, survivant plusieurs heures à la surface - un exploit en soi.

«La principale question qui se pose à Vénus concerne les mécanismes qui l'ont rendue si différente de la Terre», explique Mikhail Gerasimov, membre de l'équipe russe et spécialiste des sciences planétaires, dans un courrier électronique. "Il existe un intérêt pratique global pour l'évolution de la Terre." En d'autres termes, l'étude de Vénus pourrait aider les scientifiques à déterminer si la Terre pourrait également se retrouver un jour sur la route du climat sans retour.

Cette inquiétude mondiale est ce qui a rapproché la Russie et les États-Unis d’une proposition de mission Vénus, malgré l’évolution du climat politique au cours des dernières années. Bien que la mission ne soit pas confirmée et ne soit lancée qu’après 2025, Green ne semblait pas troublée par l’inquiétude que la politique américaine puisse affecter sa viabilité. «D'une certaine manière, la science est une chose gratifiante qui perdure quelle que soit la politique», dit-il, soulignant la manière dont les scientifiques des deux pays ont continué à travailler ensemble pendant la guerre froide. Il a également souligné les "relations merveilleuses" de la NASA avec son homologue russe en ce qui concerne la station spatiale internationale.

"Ce que nos nations de l'espace ont fait, coopérant et travaillant ensemble, mérite vraiment un prix Nobel de la paix", a-t-il déclaré.

Si elle avance, Venera-D pourrait aider à ramener Vénus à l'avant-scène de la science planétaire alors que la mission cherche à répondre aux questions concernant l'évolution de la Terre et des autres planètes habitables de l'univers. Comme le fait remarquer Grinspoon, "il existe une différence entre la taille de la Terre et sa forme." Identifier la différence pourrait nous aider à déterminer lequel des mondes en orbite autour des étoiles proches est vraiment habitable.

Après avoir fait partie d'une demi-douzaine de propositions échouées de la mission Vénus au cours de sa carrière, Grinspoon reste attentif à ce que la proposition de mission actuelle porte ses fruits. Mais d'autres restent optimistes. "Le temps de Vénus arrive", dit Senske. "Restez à l'écoute. Je pense que Vénus se lève ici.