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    Et une mission sur Titan ?

    Image du Titan prise par Cassini le 7 octobre 2013. Crédit :NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

    Comme vous le savez probablement, La NASA a récemment annoncé son intention d'envoyer une mission sur la lune Europa de Jupiter. Si tout va bien, l'Europa Clipper décollera pour le monde dans les années 2020, et orbitez autour de la lune glacée pour découvrir tous ses secrets.

    Et c'est super et tout, J'aime bien Europa. Mais tu sais où j'aimerais vraiment qu'on aille ensuite ? Titan.

    Titan, comme vous le savez probablement, est la plus grosse lune en orbite autour de Saturne. En réalité, c'est la deuxième plus grande lune du système solaire après Ganymède de Jupiter. Il mesure 5, 190 kilomètres de diamètre, presque la moitié du diamètre de la Terre. Cet endroit est grand.

    Il orbite autour de Saturne toutes les 15 heures et 22 jours, et comme beaucoup de grandes lunes du système solaire, il est verrouillé par la marée sur sa planète, montrant toujours Saturne d'un côté.

    Avant l'arrivée du vaisseau spatial Voyager de la NASA en 1980, les astronomes pensaient en fait que Titan était la plus grosse lune du système solaire. Mais Voyager a montré qu'il a en fait une atmosphère épaisse, qui s'étend bien dans l'espace, rendant la vraie taille de la lune difficile à juger.

    Cette atmosphère est l'une des caractéristiques les plus intéressantes de Titan. En réalité, c'est la seule lune de tout le système solaire avec une atmosphère significative. Si tu pouvais te tenir à la surface, vous feriez l'expérience d'environ 1,45 fois la pression atmosphérique sur Terre. En d'autres termes, vous n'auriez pas besoin d'une combinaison pressurisée pour vous promener à la surface de Titan.

    Tu voudrais, cependant, besoin d'un manteau. Titan est incroyablement froid, avec une température moyenne de près de -180 degrés Celsius. Pour vous les gens de Fahrenheit, c'est -292 F. La température au sol la plus froide jamais mesurée sur Terre est de près de -90 C, donc bien plus froid.

    Vous auriez aussi besoin d'un moyen de respirer, puisque l'atmosphère de Titan est presque entièrement d'azote, avec des traces de méthane et d'hydrogène. C'est épais et toxique, mais pas meurtrier, comme Vénus.

    Titan n'a été exploré que quelques fois, et nous n'y avons atterri qu'une seule fois.

    Le premier vaisseau spatial à visiter Titan était le Pioneer 11 de la NASA. qui a survolé Saturne et ses lunes en 1979. Ce survol a été suivi par Voyager 1 de la NASA en 1980, puis Voyager 2 en 1981. Voyager 1 a reçu une trajectoire spéciale qui le conduirait le plus près possible de Titan pour nous donner un gros plan vision du monde.

    Voyager a pu mesurer son atmosphère, et a aidé les scientifiques à calculer la taille et la masse de Titan. Il a également eu un soupçon de régions plus sombres qui deviendraient plus tard des océans d'hydrocarbures liquides.

    La lune Titan de Saturne repose sous une épaisse couche de brume orange sur cette photo de Voyager 1. Crédit :NASA

    Le véritable âge de l'exploration de Titan a commencé avec le vaisseau spatial Cassini de la NASA, qui est arrivé à Saturne le 4 juillet, 2004. Cassini a effectué son premier survol de Titan le 26 octobre, 2004, arriver à moins de 1, 200 kilomètres ou 750 miles de la planète. Mais ce n'était que le début. À la fin de sa mission plus tard cette année, Cassini aura fait 125 survols de Titan, cartographier le monde avec des détails incroyables.

    Cassini a vu que Titan a en fait un système hydrologique très compliqué, mais au lieu d'eau liquide, il a le temps des hydrocarbures. Le ciel est parsemé de nuages ​​de méthane, qui peut pleuvoir et remplir les océans de méthane presque pur.

    Et nous savons tout à ce sujet grâce à l'atterrisseur Huygen de Cassini, qui s'est détaché du vaisseau spatial et a atterri à la surface de Titan le 14 janvier, 2005. Voici un incroyable timelapse qui montre la vue de Huygens alors qu'il traversait l'atmosphère de Titan, et atterrit à sa surface.

    Huygens a atterri sur une plaine plate, entouré de "rochers", globules congelés de glace d'eau. C'était de la chance, mais la sonde a également été conçue pour flotter si elle atterrissait sur un liquide à la place.

    Cela a duré environ 90 minutes à la surface de Titan, renvoyer des données sur Terre avant qu'il ne fasse nuit, conclure l'atterrissage le plus lointain que l'humanité ait jamais accompli dans le système solaire.

    Bien que nous en sachions beaucoup sur Titan, il y a encore tant de mystères. Le premier grand est le cycle du liquide. À travers Titan, il y a ces vastes océans de méthane liquide, qui s'évaporent pour créer des nuages ​​de méthane. Ces pluies, créant des brumes et même des rivières.

    Est-ce volcanique ? Il y a des régions de Titan qui ressemblent vraiment à des volcans récemment. Ce sont peut-être des cryovolcans, où les interactions des marées avec Saturne font jaillir de l'eau sous la croûte et jaillir à la surface.

    Y a-t-il de la vie là-bas ? C'est peut-être la possibilité la plus intrigante de toutes. Le système riche en méthane contient les précurseurs chimiques que la vie sur Terre a probablement utilisés pour démarrer il y a des milliards d'années. Il y a probablement des régions chauffées sous la surface et de l'eau liquide qui pourraient soutenir la vie. Mais il pourrait aussi y avoir la vie comme on ne la comprend pas, using methane and ammonia as a solvent instead of water.

    To get a better answer to these questions, we've got to return to Titan. We've got to land, rove around, sail the oceans and swim beneath their waves.

    Now you know all about this history of the exploration of Titan. It's time to look at serious ideas for returning to Titan and exploring it again, especially its oceans.

    Le vaisseau spatial, balloon, and lander of the Titan Saturn System Mission. Credit:NASA Jet Propulsion Laboratory

    Planetary scientists have been excited about the exploration of Titan for a while now, and a few preliminary proposals have been suggested, to study the moon from the air, la terre, and the seas.

    Le premier debout, there's the Titan Saturn System Mission, a mission proposed in 2009, for a late 2020s arrival at Titan. This spacecraft would consist of a lander and a balloon that would float about in the atmosphere, and study the world from above. Over the course of its mission, the balloon would circumnavigate Titan once from an altitude of 10km, taking incredibly high resolution images. The lander would touch down in one of Titan's oceans and float about on top of the liquid methane, sampling its chemicals.

    As we stand right now, this mission is in the preliminary stages, and may never launch.

    En 2012, Dr. Jason Barnes and his team from the University of Idaho proposed sending a robotic aircraft to Titan, which would fly around in the atmosphere photographing its surface. Titan is actually one of the best places in the entire solar system to fly an airplane. It has a thicker atmosphere and lower gravity, and unlike the balloon concept, an airplane is free to go wherever it needs powered by a radioactive thermal generator.

    Although the mission would only cost about $750 million or so, NASA hasn't pushed it beyond the conceptual stage yet.

    The Aerial Vehicle for In-situ and Airborne Titan Reconnaissance (AVIATR) concept for an aerial explorer for Titan. Credit:Mike Malaska

    An even cooler plan would put a boat down in one of Titan's oceans. En 2012, a team of Spanish engineers presented their idea for how a Titan boat would work, using propellers to put-put about across Titan's seas. They called their mission the Titan Lake In-Situ Sampling Propelled Explorer, or TALISE.

    Propellers are fine, but it turns out you could even have a sailboat on Titan. The methane seas have much less density and viscosity than water, which means that you'd only experience about 26% the friction of Earth. Cassini measured windspeeds of about 3.3 m/s across Titan, which half the average windspeed of Earth. But this would be plenty of wind to power a sail when you consider Titan's thicker atmosphere.

    And here's my favorite idea. A submarine. This 6-meter vessel would float on Titan's Kraken Mare sea, studying the chemistry of the oceans, measuring currents and tides, and mapping out the sea floor.

    On the left is TALISE (Titan Lake In-situ Sampling Propelled Explorer), the ESA proposal. This would have its own propulsion, in the form of paddlewheels. Credit:bisbos.com

    It would be capable of diving down beneath the waves for periods, studying interesting regions up close, and then returning to the surface to communicate its findings back to Earth. This mission is in the conceptual stage right now, but it was recently chosen by NASA's Innovative Advanced Concepts Group for further study. Si tout va bien, the submarine would travel to Titan by 2038 when there's a good planetary alignment.

    D'accord? Are you convinced? Let's go back to Titan. Let's explore it from the air, crawl around on the surface and dive beneath its waves. It's one of the most interesting places in the entire solar system, and we've only scratched the surface.

    If I've done my job right, you're as excited about a mission to Titan as I am. Let's go back, let's sail and submarine around that place. Let me know your thoughts in the comments.




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