La mission Dragonfly sur Titan annonce de grands objectifs scientifiques –

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  • Parmi les nombreuses lunes de notre système solaire, le Titan de Saturne se démarque – c’est la seule lune avec une atmosphère et un liquide substantiels à la surface. Il a même un système météorologique comme celui de la Terre, bien qu’il pleuve du méthane au lieu de l’eau. Peut-il aussi héberger une sorte de vie ?

    La mission Dragonfly de la NASA, qui enverra un atterrisseur déplaçable à giravion à la surface de Titan au milieu des années 2030, sera la première mission à explorer la surface de Titan, et elle a de grands objectifs.

    Le 19 juillet, l’équipe scientifique de Dragonfly a publié “Science Goals and Objectives for the Dragonfly Titan Rotorcraft Relocatable Lander” dans Le Journal des sciences planétaires. L’auteur principal de l’article est Jason Barnes, chercheur principal adjoint de Dragonfly et professeur de physique à l’Université de l’Idaho.

    Les objectifs de Dragonfly incluent la recherche de biosignatures chimiques ; enquêter sur le cycle actif du méthane de la lune; et explorer la chimie prébiotique qui se déroule actuellement dans l’atmosphère de Titan et à sa surface.

    La mission Dragonfly de la NASA, qui enverra un atterrisseur déplaçable à giravion à la surface de Titan au milieu des années 2030, sera la première mission à explorer la surface de Titan.

    “Titan représente l’utopie d’un explorateur”, a déclaré le co-auteur Alex Hayes, professeur agrégé d’astronomie au Collège des arts et des sciences et co-investigateur de Dragonfly. “Les questions scientifiques que nous avons pour Titan sont très vastes car nous ne savons pas encore grand-chose sur ce qui se passe réellement à la surface. Pour chaque question à laquelle nous avons répondu lors de l’exploration de Titan par la mission Cassini depuis l’orbite de Saturne, nous en avons gagné 10 nouvelles. .”

    Bien que Cassini soit en orbite autour de Saturne depuis 13 ans, l’épaisse atmosphère de méthane sur Titan a rendu impossible l’identification fiable des matériaux à sa surface. Alors que le radar de Cassini a permis aux scientifiques de pénétrer dans l’atmosphère et d’identifier des structures morphologiques semblables à la Terre, notamment des dunes, des lacs et des montagnes, les données n’ont pas pu révéler leur composition.

    “En fait, au moment où Cassini a été lancé, nous ne savions même pas si la surface de Titan était un océan liquide global de méthane et d’éthane, ou une surface solide de glace d’eau et de matières organiques solides”, a déclaré Hayes, également directeur du Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science et le Spacecraft Planetary Image Facility à A&S.

    La sonde Huygens, qui a atterri sur Titan en 2005, a été conçue pour flotter dans une mer de méthane/éthane ou pour atterrir sur une surface dure. Ses expériences scientifiques étaient principalement atmosphériques, car ils n’étaient pas sûrs qu’il survivrait à l’atterrissage. Dragonfly sera la première mission à explorer la surface de Titan et à identifier la composition détaillée de sa surface riche en matières organiques.

    “Ce qui est si excitant pour moi, c’est que nous avons fait des prédictions sur ce qui se passe à l’échelle locale à la surface et comment Titan fonctionne en tant que système”, a déclaré Hayes, “et les images et les mesures de Dragonfly vont nous dire à quel point ils ont tort.”

    Hayes a travaillé sur Titan pendant presque toute sa carrière. Il est particulièrement désireux de répondre à certaines des questions soulevées par Cassini dans le domaine de sa spécialité : les processus de surface planétaire et les interactions surface-atmosphère.

    “Mes principaux intérêts scientifiques consistent à comprendre Titan en tant que monde complexe semblable à la Terre et à essayer de comprendre les processus qui régissent son évolution”, a-t-il déclaré. “Cela implique tout, des interactions du cycle du méthane avec la surface et l’atmosphère, à l’acheminement des matériaux à travers la surface et aux échanges potentiels avec l’intérieur.”

    Hayes apportera également une expertise significative dans un autre domaine : l’expérience opérationnelle des missions de rover sur Mars.

    “La mission Dragonfly bénéficie et représente l’intersection de l’histoire substantielle de Cornell avec les opérations de rover et la science Cassini”, a déclaré Hayes. “Il réunit ces deux choses en explorant Titan avec un vaisseau en mouvement déplaçable.”

    Les astronomes de Cornell sont actuellement impliqués dans les missions Mars Science Laboratory et Mars 2020, et ont dirigé la mission Mars Exploration Rovers. Les leçons tirées de ces rovers sur Mars sont transférées sur Titan, a déclaré Hayes.

    Dragonfly passera une journée Titan complète (équivalent à 16 jours terrestres) dans un endroit pour mener des expériences et des observations scientifiques, puis volera vers un nouvel endroit. L’équipe scientifique devra prendre des décisions sur ce que le vaisseau spatial fera ensuite sur la base des leçons tirées de l’emplacement précédent – “ce qui est exactement ce que les rovers martiens font depuis des décennies”, a déclaré Hayes.

    La faible gravité de Titan (environ un septième de celle de la Terre) et son atmosphère épaisse (quatre fois plus dense que celle de la Terre) en font un endroit idéal pour un véhicule aérien. Son atmosphère relativement calme, avec des vents plus légers que la Terre, la rend encore meilleure. Et bien que l’équipe scientifique ne s’attende pas à de la pluie pendant les vols de Dragonfly, Hayes a noté que personne ne connaît vraiment les conditions météorologiques à l’échelle locale sur Titan – pour le moment.

    Bon nombre des questions scientifiques décrites dans l’article du groupe portent sur la chimie prébiotique, un domaine qui intéresse vivement Hayes. De nombreux composés chimiques prébiotiques qui se sont formés au début de la Terre se sont également formés dans l’atmosphère de Titan, et Hayes est impatient de voir jusqu’où Titan est réellement allé sur la route de la chimie prébiotique. L’atmosphère de Titan pourrait être un bon analogue pour ce qui s’est passé sur la Terre primitive.

    La recherche par Dragonfly de biosignatures chimiques sera également de grande envergure. En plus d’examiner l’habitabilité de Titan en général, ils étudieront les biosignatures chimiques potentielles, passées ou présentes, de la vie à base d’eau à celle qui pourrait utiliser des hydrocarbures liquides comme solvant, comme dans ses lacs, ses mers ou ses aquifères.

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