Illustration d'artiste du giravion-atterrisseur Dragonfly de la NASA, qui profitera d'une atmosphère dense et d'une faible gravité pour explorer la lune de Saturne, Titan. NASA/JHU-APL La NASA a annoncé qu'elle lancera une sonde spatiale appelée Dragonfly dans le cadre d'une mission ambitieuse vers la lune Titan de Saturne, dans lequel un giravion-atterrisseur robotique survolera la surface de Titan et atterrira à divers endroits. Dans le cadre de sa mission exploratoire, la sonde spatiale Dragonfly recherchera des traces de processus chimiques similaires à ceux qui ont conduit à la vie sur Terre, en plus de recueillir d'autres informations sur la surface et l'atmosphère de la lune.
Dragonfly sera lancé en 2026 et arrivera sur Titan, qui est à 886 millions de miles (1,4 milliard de kilomètres) du soleil, en 2034. Une fois là-bas, la sonde spatiale - qui a à peu près la taille des rovers Spirit et Opportunity Mars de l'agence spatiale - allumera ses huit rotors et volera à travers la densité de Titan, atmosphère brumeuse, qui est environ quatre fois la densité de la Terre, et explorez sa surface encore mystérieuse.
Titan, la plus grande des 62 lunes de Saturne et une seconde en taille dans notre système solaire à côté de la lune de Jupiter Ganymède, a un rayon d'environ 1, 600 milles (2, 475 kilomètres), ce qui la rend environ 50 pour cent plus large que la lune de la Terre. Mais ce n'est pas seulement la taille de Titan qui en a fait un objet de fascination de longue date pour les scientifiques.
Titan est également la seule lune du système solaire avec beaucoup d'atmosphère, et c'est la seule fente dans le système solaire en dehors de la Terre qui est connue pour avoir des rivières liquides, lacs et mers à sa surface. Bien que ces derniers soient constitués d'hydrocarbures liquides tels que le méthane et l'éthane, On pense également que Titan a un océan d'eau souterrain de 35 à 50 miles (55 à 80 kilomètres) sous sa surface glacée qui a peut-être abrité une forme de vie, ou peut encore le contenir. Si la vie existe là-bas, il aurait été extrêmement difficile de survivre dans la température de surface brutalement froide de Titan de moins 290 degrés Fahrenheit (moins 179 degrés Celsius).
L'atmosphère épaisse de Titan est d'environ 95 pour cent d'azote, le reste étant principalement composé de méthane. Cela crée une épaisse, brume de couleur orange qui plane sur la surface de la lune, rendant difficile l'observation depuis la Terre. Une grande partie de ce que nous savons provient du vaisseau spatial Huygens de l'Agence spatiale européenne, qui a atterri sur Titan et a transmis des données pendant 72 minutes en 2005, et de la sonde Cassini de la NASA, qui a effectué plusieurs survols de Titan entre 2005 et 2017. (Huygens était en fait attaché à Cassini pour le voyage de sept ans dans les environs de Titan.)
"Il est difficile d'imaginer une mission scientifique plus passionnante qu'un hélicoptère à propulsion nucléaire sur un voyage de huit ans d'exploration d'un nouveau monde, " dit Dale Skran, président du comité exécutif de la National Space Society, une organisation à but non lucratif qui prône l'exploration et la colonisation de l'espace.
Les scientifiques sont particulièrement enthousiasmés par la capacité de Dragonfly à voler plutôt que de ramper sur le sol. Contrairement à Mars, où la NASA prévoit également de tester un petit hélicoptère robotique avec de grands, lames à grande vitesse en 2020, L'atmosphère de Titan est suffisamment épaisse pour permettre à Dragonfly d'atteindre une portance avec des rotors relativement petits, et capable de transporter une charge utile plus importante sur de plus longues distances que l'hélicoptère expérimental envoyé sur Mars. Il devrait couvrir plus de 108 miles (175 kilomètres) au cours de sa mission de près de trois ans sur Titan. Il volera par de courts sauts pouvant aller jusqu'à cinq minutes à la fois.
"Le vol nous permet de déplacer l'atterrisseur sur des distances beaucoup plus grandes en peu de temps qu'un rover traditionnel, nous permettant d'explorer plus efficacement Titan, " Jason Soderblom, chercheur au Département de la Terre, Sciences atmosphériques et planétaires au Massachusetts Institute of Technology et l'un des co-investigateurs de Dragonfly, explique dans un e-mail.
Curt Niebur, Scientifique du programme New Frontiers pour la NASA, explique par e-mail que la conception de Dragonfly est fondamentalement différente de celle de l'hélicoptère de Mars. "Pas seulement parce que l'atmosphère de Titan et de Mars est si différente, mais parce que ce sont des véhicules différents, " dit-il. " L'hélicoptère de Mars est une démonstration technologique de courte durée sans charge utile scientifique. Dragonfly est un vaisseau spatial autonome conçu pour poursuivre une mission scientifique avec une grande autonomie. C'est comme comparer une voiture autonome et un scooter électrique :les deux ont des roues, mais ils ont des buts très différents et donc des conceptions très différentes."
Les chercheurs travaillant sur Dragonfly sont ravis de l'opportunité d'enquêter sur les nombreux mystères de la lune géante. "J'attends avec impatience que Dragonfly nous donne enfin des réponses détaillées sur la surface de Titan à petite échelle. Pas seulement sa composition mais aussi sa géologie, " explique Neibur. " En nous parlant des matières organiques complexes qui y sont présentes, et comment ils interagissent, et nous donne également un bon aperçu des caractéristiques de surface comme les dunes et le cratère Selk. Cassini a bien fait de nous donner des réponses générales à cette question à grande échelle (des dizaines de kilomètres, par exemple), mais rien ne vaut de descendre à la surface et d'y plonger les mains et les pieds, pour ainsi dire."
"Il y a une pléthore de questions sans réponse sur la surface de Titan, " dit Soderblom. " Une question fondamentale à laquelle nous n'avons pas encore répondu est de savoir quelle est la composition des principales unités géologiques de Titan, ou si le substrat rocheux de glace d'eau est exposé n'importe où sur Titan ou s'il a été enfoui sous de la crasse organique. C'est parce que l'atmosphère de Titan obscurcit la surface à la plupart des longueurs d'onde, limitant notre capacité à utiliser les techniques traditionnelles de télédétection pour étudier la composition de la surface."
L'examen minutieux de la surface de Titan par Dragonfly peut également fournir des informations sur l'atmosphère de la lune. "Les matières organiques à la surface de Titan sont toutes fabriquées dans l'atmosphère, " explique Sarah Horst, professeur assistant à la School of Earth and Planetary Sciences de l'Université Johns Hopkins, qui est également un enquêteur sur le projet. "Donc, comprendre la composition des composés organiques complexes que nous trouvons à la surface nous permettra d'améliorer considérablement notre compréhension non seulement des processus qui se produisent à la surface, mais aussi la chimie qui se produit dans l'atmosphère, " elle dit.
"Cette, à son tour, est important pour comprendre le rôle que les atmosphères peuvent jouer dans l'origine ou l'évolution de la vie et aussi pour nous aider à comprendre quels types de molécules peuvent constituer des preuves de la vie lorsque nous examinons des observations d'atmosphères lointaines comme celles des exoplanètes, " dit Horst.
Maintenant c'est intéressantBien que Titan soit peut-être l'endroit le moins inhospitalier du système solaire extérieur pour les humains, Skran du NSS ne voit toujours pas la lune comme un endroit probable pour une colonie humaine, à cause du froid extrême et du manque de connaissances sur sa surface. "Mars, établissements orbitaux avec gravité artificielle, et même les villes de nuages flottant dans l'atmosphère de Vénus semblent de meilleures cibles initiales pour les colonies, " il dit.
