Mars? C'est des vieilles nouvelles. Bienvenue dans la Décennie de Vénus

Lorsqu'il s'agit d'explorer le système solaire, les dernières décennies ont indéniablement été axées sur la visite de Mars. Qu'il s'agisse d'envoyer des rovers à sa surface ou de planifier d'éventuelles missions avec équipage, la planète rouge occupe une place importante dans notre compréhension de la science planétaire. Mais qu'en est-il de notre autre voisin planétaire? Où est l'amour pour Vénus ?

Après des décennies d'oubli, trois missions se dirigeront bientôt vers Vénus: la NASA DAVINCI+ et VERITAS, et l'Agence spatiale européenne EnVision. Ces trois missions ont été récemment approuvées et visent à être lancées à la fin des années 2020 ou au début des années 2030.

Cela se fait attendre depuis longtemps, car même si parfois les engins spatiaux passeront devant Vénus en route vers un autre endroit, le la dernière fois que la NASA a envoyé une mission spécifiquement sur Vénus, l'orbiteur Magellan a été lancé tout le chemin du retour en 1989. Au cours des trois décennies qui ont suivi, la plus grande agence spatiale sur Terre n'a pas visité la planète voisine.

Pour savoir pourquoi et pour savoir ce que nous pourrions apprendre des trois nouvelles missions là-bas, nous avons parlé à deux experts de Venus: Jenny Whitten, membre de l'équipe scientifique de la prochaine mission VERITAS de la NASA, et Jean-Luc Margot, un scientifique planétaire qui a récemment dirigé une étude dans Propriétés fondamentales de Vénus.

Vénus est un mystère

La première chose à comprendre à propos de Vénus est à quel point nous en savons peu sur l'endroit et combien de questions ouvertes demeurent. Nous n'avons pas de chronologie de l'histoire géologique de la planète, et il n'y a pas de consensus sur ce à quoi ressemblait la première Vénus. Par rapport à d'autres endroits comme Mars ou la Lune, nous n'avons pas une vue d'ensemble de ce à quoi ressemblait la planète au fil du temps et de la façon dont elle s'est développée dans l'état dans lequel elle se trouve aujourd'hui.

« Il y a environ un milliard d'années, nous ne savons pas ce qui se passait. Il n'y a pas de registre géologique », a déclaré Whitten.

Nous n'avons aucune idée de ce à quoi ressemble la planète à l'intérieur non plus, ce qui laisse de nombreux problèmes en suspens. "Nous ne connaissons pas la taille du noyau de Vénus", a déclaré Margot. "Nous ne savons pas si le noyau est liquide ou solide - nous soupçonnons qu'il est liquide mais nous n'en sommes pas sûrs. Et cela entraîne toute l'évolution thermique de la planète » en termes de champ magnétique et de spin. Donc, "il est vraiment important d'obtenir une bonne estimation de la taille de son noyau".

Nous savons que Vénus est couverte de milliers de volcans - plus que toute autre planète de notre système solaire - mais nous ne savons pas s'ils sont actifs ou non. "Le volcanisme est très important car sur Vénus, c'est ainsi que nous libérons de la chaleur et des substances volatiles de l'intérieur, comme l'eau et les gaz qui peuvent être importants pour la vie", a expliqué Whitten. "Donc, ce que nous essayons vraiment de comprendre avec l'histoire volcanique, c'est l'habitabilité de Vénus."

Et quand il s'agit de la surface de la planète, il y a des régions tordues, déformées que nous essayons encore d'appréhender. "Il y a ces terrains étranges sur Vénus appelés tesselles qui peuvent être analogues aux continents de la Terre, mais nous ne savons pas comment ils se sont formés", a déclaré Margot. "C'est une partie importante de l'histoire géologique de Vénus."

Une bête étrange

La deuxième chose à comprendre à propos de Vénus est que c'est un endroit étrange. Son atmosphère épaisse est parsemée de nuages ​​d'acide sulfurique et emprisonne si efficacement la chaleur qu'elle est plus chaude à la surface que sur Mercure, bien qu'elle soit plus éloignée du soleil. Le plus étrange, l'atmosphère tourne 60 fois plus rapide que la planète dessous. En fait, il tourne si vite qu'il peut même affecter combien de temps dure une journée.

Et en termes d'événements géologiques dramatiques, Vénus a une possibilité qui prend vraiment le gâteau: sa la surface peut fondre complètement et se reformer tous les quelques centaines de millions d'années, lors d'événements appelés resurfaçages. La théorie est que la planète génère tellement de chaleur qu'elle finit par éclater à travers la surface via volcans en éruption sur toute la planète, faisant fondre les cratères d'impact et lissant tout sur le faire surface.

"Vénus a peut-être eu un resurfaçage majeur de la planète entière il y a 700 millions d'années", a expliqué Margot. "Il a peut-être eu plusieurs resurfaçages complets au cours de son histoire, et nous ne comprenons pas comment cela fonctionne... C'est une fonte épisodique et catastrophique de la surface, ce qui est un processus vraiment fascinant."

Le jumeau maléfique de la Terre

L'une des raisons pour lesquelles les chercheurs s'intéressent tant à Vénus est qu'elle est, à grande échelle, très similaire à la Terre. Il est comparable dans sa taille, sa masse et sa densité. Vénus a peut-être eu autrefois des océans à sa surface et aurait même pu être habitable à un moment donné de son passé. C'est aussi une planète rocheuse et s'est formée à un endroit similaire dans le système solaire. Cela signifie que nous pouvons supposer que les deux planètes sont constituées d'un matériau à peu près similaire.

Mais aujourd'hui, les deux planètes sont très différentes. L'atmosphère de Vénus est d'une densité écrasante à 100 fois la pression de la Terre à sa surface. À 900 degrés Fahrenheit, la température de surface est suffisamment chaude pour faire fondre le plomb, et la planète a perdu toute l'eau qu'elle a jamais eue, laissant une enveloppe sèche et inhospitalière.

"Il y a beaucoup de similitudes entre la Terre et Vénus", a déclaré Whitten. « Mais ils ont évolué très différemment. Nous essayons donc de comprendre pourquoi.

Les chercheurs pensent que la divergence entre la Terre et Vénus s'est peut-être produite parce que les températures plus élevées sur Vénus a entraîné l'évaporation d'une plus grande quantité d'eau dans l'atmosphère, où elle a été frappée par la lumière du soleil et divisée en hydrogène et oxygène. L'hydrogène s'est échappé dans l'espace, pour ne jamais revenir, laissant la planète sèche.

Mais c'est une supposition, et nous ne savons pas quand cela s'est produit, car il y a tellement de choses que nous ne savons pas sur l'histoire de Vénus et en quoi elle diffère de la Terre. "Si nous essayons de comprendre notre propre planète et comment les planètes telluriques évoluent, Vénus est vraiment cruciale", a déclaré Margot. "Et il [y a] d'énormes lacunes dans nos connaissances et notre compréhension."

En savoir plus sur les différences entre la Terre et Vénus est également important pour l'étude des exoplanètes. Lorsque nous voyons des planètes lointaines de la taille de la Terre, ressemblent-elles davantage à la Terre ou plutôt à Vénus? Nous devons comprendre l'évolution des planètes de notre propre système solaire pour mieux comprendre à quoi pourraient ressembler les planètes d'autres systèmes.

Un joyau méconnu

Compte tenu de toutes les questions importantes sur Vénus auxquelles nous devons encore répondre, et étant donné que c'est notre planète voisine, vous pourriez vous demander pourquoi Vénus n'a pas été plus explorée. Comment se fait-il que Mars reçoive toute l'attention ?

Premièrement, Vénus est tout simplement très difficile à visiter. Pour tenter d'envoyer une sonde à sa surface, il faut faire face à des conditions extrêmes hostiles à l'électronique comme à l'homme. La pression à la surface est équivalente à la pression à 900 mètres sous l'eau, "donc votre vaisseau spatial a l'air comme un sous-marin, parce que c'est la seule façon pour lui de survivre à ces pressions et températures écrasantes », Margot a dit. "Rien n'a survécu à la surface de Vénus plus de deux heures."

Il y a aussi notre parti pris en termes de recherche de planètes qui semblent pouvoir héberger la vie telle que nous la comprenons. Quand vous regardez Mars, c'est un endroit extraterrestre, mais vous pouvez imaginer des gens qui y vivent, mais avec des combinaisons spatiales et des habitats soigneusement construits. Vénus n'a pas l'air aussi attrayante.

"Pendant longtemps, nous avons pensé que Vénus était inhospitalière - ce qu'elle est maintenant", a déclaré Margot. "Mais nous n'avions pas compris qu'il aurait pu être hospitalier au début de l'histoire du système solaire."

Il se pourrait que Vénus détienne encore des indices pour savoir si la vie aurait pu y exister à un moment donné de son passé. "Et l'une des plus grandes questions de la science concerne la vie et l'habitabilité", a ajouté Margot.

Et il pourrait y avoir un certain degré de politique mondiale en jeu. "Pendant la course à l'espace, l'Union soviétique a vraiment concentré ses efforts sur Vénus, ils avaient donc établi un programme Vénus depuis longtemps", a déclaré Whitten. Les États-Unis, en revanche, se sont davantage concentrés sur Mars. Bien qu'aujourd'hui, il y ait une coopération internationale beaucoup plus grande dans l'exploration spatiale, il y a sans doute encore un héritage de la guerre froide qui pointe la NASA vers Mars et loin de Vénus.

Mais maintenant, enfin, avec les trois missions récemment approuvées sur Vénus, nous retournerons dans cet endroit fascinant pour en savoir plus.

"C'était décourageant pour beaucoup de scientifiques planétaires que Vénus ait été négligée pendant si longtemps", a déclaré Margot. "Mais maintenant, c'est vraiment excitant que nous y retournions enfin."

Trois nouvelles missions

Les trois nouveaux explorateurs vénusiens seront deux missions de la NASA, DAVINCI+ et VERITAS, et une mission de l'Agence spatiale européenne, EnVision. De peur que vous n'imaginiez qu'il y ait une animosité entre les missions rivales de Vénus, les deux chercheurs à qui nous avons parlé ont exprimé leur joie et leur enthousiasme à l'idée d'avoir plusieurs missions pour collecter des données sur cette planète.

Les trois missions seront complémentaires: DAVINCI+ s'intéressera à l'atmosphère de Vénus, VERITAS s'intéressera à Vénus au niveau mondial, et EnVision imagera environ un quart de la surface de manière beaucoup plus ciblée chemin. Les instruments seront également différents, car EnVision dispose à la fois d'une imagerie radar et d'un sondeur pour regarder sous la surface.

"VERITAS va regarder le sous-sol profond, en regardant la lithosphère", a expliqué Whitten. "Mais avec EnVision, ils pourront regarder le sous-sol très proche pour comprendre quelle pourrait être sa structure."

Avec les trois missions combinées, nous devrions pouvoir en apprendre davantage sur Vénus de haut en bas, de l'atmosphère épaisse jusqu'à son noyau profond. Finalement, nous pourrions en apprendre autant sur cette planète que sa sœur mieux explorée, Mars.

"Il y a différents objectifs pour chacune de ces [missions]", a déclaré Whitten. « Mais dans l'ensemble, ces trois éléments nous disent que Vénus est une clé pour comprendre ce qui se passe sur Terre. C'est très excitant, la perspective d'avoir un programme Vénus similaire à un programme Mars.

Recommandations des éditeurs

• Voici pourquoi les scientifiques pensent que la vie a prospéré sur la "planète infernale" Vénus
• L'art et la science de l'aérofreinage: la clé pour explorer Vénus
• L'activité volcanique de Vénus lui a laissé une coquille extérieure spongieuse
• Deux engins spatiaux ont travaillé ensemble pour en savoir plus sur le champ magnétique de Vénus
• Fin d'une mission d'étude de la magnétosphère vieille de 30 ans