Prochaines missions vers Venus : tests d’instrumentation dans le désert du Nevada

La formation, l’évolution et la structure de Vénus restent un mystère, plus de 50 ans après la première visite par un vaisseau spatial robotisé. Bien cachée derrière son épaisse couverture nuageuse, les images radar n’ont révélé que récemment une surface beaucoup plus jeune que celle de la Lune, de Mercure et de Mars, ainsi qu’une grande variété de caractéristiques volcaniques et tectoniques énigmatiques, bien différentes de celles que nous connaissons sur Terre.
Quels sont les processus dynamiques qui façonnent ces caractéristiques en l’absence de tectonique des plaques ? Quelle est leur relation avec l’atmosphère dense de Vénus qui enveloppe Venus comme un océan ? La Vénus jeune a-t-elle pu abriter la vie ? Dans ce cas, comment est-elle devenue la fournaise qu’elle est aujourd’hui ?
Pour répondre à ces questions, nous devons connaître, sonder l’intérieur de la planète à l’aide de sismomètres très sensibles, qui, seuls, peuvent nous éclairer sur cette histoire.

A ce jour, seules quelques sondes spatiales soviétiques ont pu se poser à la surface de la sœur jumelle de la Terre et n’y ont survécu que quelques dizaines de minutes, tant les conditions qui y règnent sont extrêmes : 400°C, une pression de 90 atmosphères de dioxyde de carbone comme à quelques kilomètres sous les océans. Pour survivre sur la planète, une seule solution : rester au-dessus des nuages d’acide sulfurique ; à cette altitude, la pression et la température sont quasi-terrestres : 20°C, une pression de 1 bar.

Une telle atmosphère si dense a tout de même une particularité intéressante : les ondes sismiques contenant l’information sur la structure de la planète se propagent dans l’atmosphère dense vers le haut et forment une image fidèle de ce qui se propage au sol y compris dans les hautes couches de l’atmosphère, au-dessus des nuages.

Afin de préparer les prochaines missions vers Vénus, capables de déterminer enfin l’histoire de la jumelle de la Terre, une équipe de chercheurs de l’équipe Systèmes Spatiaux du Département électronique, optronique et traitement du signal (DEOS) de l’ISAE-SUPAERO a mis en œuvre des capteurs de pression extrêmement sensibles et les ont testés en vraie grandeur dans le désert du Nevada, en collaboration avec leurs collègues du Jet Propulsion Laboratory (JPL/Caltech) et du California Institute of Technology (Caltech).

L’expérience s’est déroulée à Pahrump dans le Nevada et a consisté à générer des signaux sismiques artificiels avec une masse de 30 tonnes, tandis que les capteurs de pression de l’ISAE-SUPAERO suspendus à des ballons enregistraient les images sonores des ondes sismiques ainsi générées. Le site était par ailleurs instrumenté (capteurs sismiques, microphones en tout genre) afin de permettre une modélisation fidèle des conditions de l’expérience. Si le dépouillement complet des données prendra quelques mois, les premiers résultats indiquent que cette méthode est extrêmement prometteuse, et l’équipe prépare pour les toutes prochaines années une mission sur ce concept, qui sera proposée à la NASA.

Remerciements ISAE-SUPAERO, JPL/Caltech, Keck Institute for Space Studies, CNES, DGA /MRIS

Retour sur l'expérience

7 juillet 2017 Recherche