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DAVINCI : la mission qui plongera dans l’atmosphère de Vénus

Une image de Vénus obtenue grâce aux données de la sonde japonaise Akatsuki, actuellement en orbite autour de la planète. Crédits : Equipe de projet Planet-C / JAXA

Dans un article récemment publié, des scientifiques et ingénieurs de la NASA donnent de nouveaux détails sur la très attendue mission DAVINCI (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gas, Chemistry, and Imaging). Son objectif sera de plonger à travers l’atmosphère épaisse et stratifiée de la planète pour en apprendre davantage sur sa composition. La sonde collectera aussi des données sur la géologie de surface.

Pour la première fois depuis plus de trente ans, la NASA retournera sur Vénus, la jumelle infernale de la Terre. L’agence a en effet récemment sélectionné deux missions, toutes deux finalistes du programme Discovery. Nommées DAVINCI et VERITAS, elles seront développées et lancées à la fin de la décennie pour moins de 500 millions de dollars. DAVINCI, lancée en juin 2029, sera la première sonde envoyée sur place.

Dans un article récemment publié dans The Planetary Science Journal, des chercheurs de la NASA ont livré de nouveaux détails sur les objectifs de cette mission qui doit arriver sur place en juin 2031. DAVINCI sera également la première mission à étudier Vénus en utilisant à la fois un orbiteur et une sonde de descente.

Les objectifs de mission

DAVINCI sera un véritable laboratoire de chimie volant. Le vaisseau porteur, relais et imageur de la mission (nommé CRIS) sera équipé de deux instruments chargés d’étudier les nuages ​​de la planète et de cartographier ses zones montagneuses.

Une petite sonde sera ensuite larguée. Cette capsule sera équipée de cinq instruments qui fourniront un mélange de nouvelles mesures à très grande précision lors de sa descente dans l’atmosphère. Au cours de sa plongée, la sonde nous proposera de premières images des hautes terres montagneuses de Vénus tout en cartographiant leur composition rocheuse et leurs reliefs à des échelles impossibles à partir de l’orbite.

La mission collectera aussi des mesures des gaz encore non découverts présents en petites quantités dans l’atmosphère la plus profonde, dont le rapport clé des isotopes de l’hydrogène. Ces données aideront à révéler l’histoire de l’eau sous forme d’océans d’eau liquide ou de vapeur dans l’atmosphère primitive de la planète.

« Cet ensemble de données d’imagerie chimique, environnementale et de descente brossera un tableau de l’atmosphère de Vénus en couches et de la façon dont elle interagit avec la surface dans les montagnes d’Alpha Regio, qui fait deux fois la taille du Texas« , précise Jim Garvin, le responsable de mission.

« Ces mesures nous permettront d’évaluer les aspects historiques de l’atmosphère ainsi que de détecter des types de roches spéciaux à la surface, tout en recherchant des caractéristiques paysagères révélatrices qui pourraient nous renseigner sur l’érosion ou d’autres processus de formation », ajoute le chercheur.

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Vue d’artiste de la surface de Vénus. Crédits : Agence spatiale européenne

Trois assistances avant le grand final

DAVINCI utilisera trois assistances gravitationnelles de Vénus pour à la fois économiser du carburant et pour modifier sa vitesse et/ou sa direction. Les deux premières seront configurées de sorte que le vaisseau CRIS fasse un survol en mode ultraviolet, puis en mode infrarouge.  La dernière assistance gravitationnelle configurera le vaisseau de manière à pouvoir libérer la capsule de descente.

Le premier survol de Vénus aura lieu environ six mois et demi après son lancement. Il faudra ensuite patienter environ deux ans avant que la sonde se positionne au-dessus d’Alpha Regio.

Une fois que CRIS sera à environ deux jours de Vénus, le système de vol de la sonde sera libéré avec sa capsule en titane (un mètre de diamètre) enfermée en toute sécurité à l’intérieur. Celle-ci commencera à interagir avec la haute atmosphère vénusienne à environ 120 kilomètres au-dessus de la surface. Les observations scientifiques seront ensuite entamées après le largage du bouclier thermique à environ 67 kilomètres au-dessus de la surface. Au total, la descente devrait durer une heure. Des centaines d’images seront également capturées dès que la sonde émergera sous les nuages ​​à environ 30 500 mètres au-dessus de la surface.

Ensuite, c’est un peu le brouillard. Il est possible que la sonde atterrisse sans trop de dommages dans les montagnes Alpha Regio. Dès lors, nous pourrions avoir une quinzaine de minutes d’opérations en surface dans des conditions idéales. Cependant, qu’elle fonctionne ou pas n’aura plus d’importance à cet instant de la mission dans la mesure où toutes les données auront déjà été collectées avant d’atteindre la surface.