La surface fascinante de la lune glacée Europa de Jupiter occupe une place importante dans cette vue couleur nouvellement retraitée, réalisé à partir d'images prises par le vaisseau spatial Galileo de la NASA à la fin des années 1990. Il s'agit de la vue couleur d'Europe depuis Galilée qui montre la plus grande partie de la surface de la lune à la résolution la plus élevée. Crédit :NASA/JPL-Caltech/Institut SETI
Plus tôt cette semaine, La NASA a accueilli le "Planetary Science Vision 2050 Workshop" à son siège à Washington, DC. Du lundi au mercredi – du 27 février au 1er mars – l'objectif de cet atelier était de présenter à la communauté internationale les plans de la NASA pour l'avenir de l'exploration spatiale. Au cours des nombreuses présentations, discours et tables rondes, de nombreuses propositions intéressantes ont été partagées.
Parmi eux se trouvaient deux présentations décrivant le plan de la NASA pour l'exploration de la lune Europa de Jupiter et d'autres lunes glacées. Dans les décennies à venir, La NASA espère envoyer des sondes sur ces lunes pour enquêter sur les océans qui se trouvent sous leurs surfaces, qui, selon beaucoup, pourraient abriter une vie extraterrestre. Avec des missions dans les "mondes océaniques" du système solaire, nous pouvons enfin découvrir la vie au-delà de la Terre.
La première des deux réunions a eu lieu le lundi matin, 27 février, et s'intitulait "Exploration Pathways for Europa après les premières analyses in-situ pour les biosignatures". Au cours de la présentation, Kevin Peter Hand – le scientifique en chef adjoint pour l'exploration du système solaire au Jet Propulsion Laboratory de la NASA – a partagé les conclusions d'un rapport préparé par l'équipe de définition scientifique Europa Lander 2016.
Ce rapport a été rédigé par la Division des sciences planétaires (PSD) de la NASA en réponse à une directive du Congrès visant à lancer une étude de pré-phase A pour évaluer la valeur scientifique et la conception technique d'une mission d'atterrisseur Europa. Ces études, qui sont connus sous le nom de rapports de l'équipe de définition scientifique (SDT), sont systématiquement menées bien avant que les missions ne soient montées afin de comprendre les types de défis auxquels elle sera confrontée, et quels seront les gains.
En plus d'être coprésident de l'équipe de définition scientifique, Hand a également été chef de l'équipe scientifique du projet, qui comprenait des membres du JPL et du California Institute of Technology (Caltech). Le rapport que lui et ses collègues ont préparé a été finalisé et remis à la NASA le 7 février, 2017, et défini plusieurs objectifs pour l'étude scientifique.
Comme cela a été indiqué au cours de la présentation, ces objectifs étaient triples. Le premier impliquerait la recherche de biosignatures et de signes de vie à travers des analyses de la surface et du matériau proche du sous-sol d'Europe. La seconde consisterait à effectuer des analyses in-situ pour caractériser la composition des matériaux non glacés proches de la subsurface, et déterminer la proximité de l'eau liquide et des matériaux récemment entrés en éruption près de l'emplacement de l'atterrisseur.
Vue d'artiste d'une future mission potentielle pour poser une sonde robotique à la surface de la lune Europa de Jupiter. Crédit :NASA/JPL-Caltech
Le troisième et dernier objectif serait de caractériser les propriétés de la surface et du sous-sol et quels processus dynamiques sont responsables de leur mise en forme, à l'appui de futures missions d'exploration. Comme Hand l'a expliqué, ces objectifs sont étroitement liés :
« Si des biosignatures se trouvaient dans le matériau de surface, accès direct à, et l'exploration de, Les environnements océaniques et d'eau liquide d'Europe seraient un objectif hautement prioritaire pour l'étude astrobiologique de notre système solaire. L'océan d'Europe recèlerait le potentiel pour l'étude d'un écosystème existant, représentant probablement une seconde, origine indépendante de la vie dans notre propre système solaire. L'exploration ultérieure nécessiterait des véhicules robotiques et des instruments capables d'accéder aux régions d'eau liquide habitable d'Europe pour permettre l'étude de l'écosystème et des organismes. »
En d'autres termes, si la mission d'atterrisseur a détecté des signes de vie dans la calotte glaciaire d'Europe, et de la matière soulevée d'en bas par les événements refaisant surface, alors de futures missions – impliquant très probablement des sous-marins robotiques – seraient définitivement montées. Le rapport indique également que toute découverte indiquant la vie signifierait que les protections planétaires seraient une exigence majeure pour toute future mission, pour éviter la possibilité de contamination.
Mais bien sûr, Hand a également admis qu'il y a une chance que l'atterrisseur ne trouve aucun signe de vie. Si c'est le cas, Hand a indiqué que les futures missions seraient chargées d'acquérir « une meilleure compréhension du processus géologique et géophysique fondamental sur Europa, et comment ils modulent l'échange de matière avec l'océan d'Europe. il a affirmé que même un résultat nul (c'est-à-dire aucun signe de vie nulle part) serait toujours une découverte scientifique majeure.
Depuis que les sondes Voyager ont détecté pour la première fois des signes possibles d'un océan intérieur sur Europe, les scientifiques ont rêvé du jour où une mission serait possible pour explorer l'intérieur de cette lune mystérieuse. Pouvoir déterminer que la vie n'existe pas là ne pouvait pas moins important que de trouver la vie, en ce que les deux nous aideraient à en apprendre davantage sur la vie dans notre système solaire.
Le rapport de l'équipe de définition scientifique fera également l'objet d'une réunion publique lors de la conférence 2017 sur les sciences lunaires et planétaires (LPSC) - qui se tiendra du 20 au 24 mars à The Woodlands, Texas. Le deuxième événement aura lieu le 23 avril lors de la Conférence scientifique d'astrobiologie (AbSciCon) qui se tiendra à Mesa, Arizona. Cliquez ici pour lire le rapport complet.
Vue d'artiste d'un hypothétique cryobot océanique (un robot capable de pénétrer la glace d'eau) en Europe. Crédit :NASA
La deuxième présentation, intitulé « Feuilles de route vers les mondes océaniques » a eu lieu plus tard lundi, 27 février. Cette présentation a été réalisée par des membres de l'équipe Roadmaps to Ocean Worlds (ROW), qui est présidé par le Dr Amandra Hendrix - scientifique senior au Planetary Science Institute à Tuscon, Arizona – et le Dr Terry Hurford, un assistant de recherche de la Direction des sciences et de l'exploration (SED) de la NASA.
En tant que spécialiste de la spectroscopie UV des surfaces planétaires, Le Dr Hendrix a collaboré avec de nombreuses missions de la NASA pour explorer des corps glacés dans le système solaire, notamment les sondes Galileo et Cassini et le Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). Dr Hurford, pendant ce temps, spécialisé dans la géologie et la géophysique des satellites glacés, ainsi que les effets de la dynamique orbitale et des contraintes de marée sur leurs structures intérieures.
Fondé en 2016 par le groupe d'évaluation des planètes extérieures (OPAG) de la NASA, ROW a été chargé de jeter les bases d'une mission qui explorera les "mondes océaniques" à la recherche de vie ailleurs dans le système solaire. Au cours de la présentation, Hendrix et Hurford ont exposé les conclusions du rapport ROW, qui a été achevé en janvier 2017.
Comme ils l'indiquent dans ce rapport, "Nous définissons un 'monde océanique' comme un corps avec un océan liquide actuel (pas nécessairement global). Tous les corps de notre système solaire qui peuvent vraisemblablement avoir ou sont connus pour avoir un océan seront considérés comme faisant partie de ce document. La Terre est un monde océanique bien étudié qui peut être utilisé comme référence (« vérité terrain ») et point de comparaison.
Par cette définition, des organismes comme Europe, Ganymède, Calliste, et Encelade seraient tous des cibles viables pour l'exploration. Ces mondes sont tous connus pour avoir des océans souterrains, et il y a eu des preuves convaincantes au cours des dernières décennies qui indiquent la présence de molécules organiques et de chimie prébiotique là-bas également. Triton, Pluton, Cérès et Dione sont tous mentionnés comme des mondes océaniques candidats sur la base de ce que nous savons d'eux.
Titan a également reçu une mention spéciale au cours de la présentation. En plus d'avoir un océan intérieur, il a même été aventuré que des formes de vie méthanogènes extrêmophiles pourraient exister à sa surface :
La lune de Saturne Encelade est une autre destination populaire pour les missions proposées, car on pense qu'elle abrite potentiellement une vie extraterrestre. Crédit :NASA/JPL/Space Science Institute
"Bien que Titan possède un vaste océan souterrain, il dispose également d'un approvisionnement abondant d'une large gamme d'espèces organiques et de liquides de surface, qui sont facilement accessibles et pourraient abriter des formes de vie plus exotiques. Par ailleurs, Titan peut avoir de l'eau liquide de surface transitoire telle que des bassins de fusion par impact et des écoulements cryovolcaniques frais en contact avec des matières organiques de surface solides et liquides. Ces environnements présentent des emplacements uniques et importants pour l'étude de la chimie prébiotique, et potentiellement, les premiers pas vers la vie."
Finalement, la poursuite de la vie sur les "mondes océaniques" de l'emprise se compose de quatre objectifs principaux. Il s'agit notamment d'identifier les mondes océaniques dans le système solaire, ce qui signifierait déterminer lequel des mondes et des mondes candidats serait bien adapté à l'étude. La seconde est de caractériser la nature de ces océans, qui comprendrait la détermination des propriétés de la coquille de glace et de l'océan liquide, et ce qui entraîne le mouvement fluide en eux.
Le troisième sous-objectif consiste à déterminer si ces océans ont l'énergie et la chimie prébiotique nécessaires pour soutenir la vie. Et le quatrième et dernier objectif serait de déterminer comment la vie pourrait exister en eux - c'est-à-dire si elle prend la forme de bactéries extrêmophiles et de minuscules organismes, ou des créatures plus complexes. Hendrix et Hurford ont également couvert le type d'avancées technologiques qui seront nécessaires pour que de telles missions se produisent.
Naturellement, une telle mission nécessiterait le développement de sources d'énergie et de systèmes de stockage d'énergie adaptés aux environnements cryogéniques. Des systèmes autonomes pour l'atterrissage précis et des technologies pour la mobilité aérienne ou terrestre seraient également nécessaires. Des technologies de protection planétaire seraient nécessaires pour éviter la contamination, et des systèmes électroniques/mécaniques qui peuvent également survivre dans un environnement océanique,
Bien que ces présentations ne soient que des propositions de ce qui pourrait arriver dans les décennies à venir, ils sont toujours passionnants à entendre. Si rien d'autre, ils montrent comment la NASA et d'autres agences spatiales collaborent activement avec des institutions scientifiques du monde entier pour repousser les limites de la connaissance et de l'exploration. Et dans les décennies à venir, ils espèrent faire des sauts substantiels.
Si tout va bien, et les missions d'exploration vers Europe et d'autres lunes glacées sont autorisées à aller de l'avant, les avantages pourraient être incommensurables. En plus de la possibilité de trouver de la vie au-delà de la Terre, nous viendrons en apprendre beaucoup sur notre système solaire, et sans aucun doute en apprendre davantage sur la place de l'humanité dans le cosmos.
