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Titan : la NASA envisage une mission de retour d’échantillons

La plus grande lune de Saturne, Titan, visible aux côtés de la planète et de ses anneaux. Crédit: NASA / JPL-Caltech / Espace Science Institute

Une équipe de la NASA planche sur le développement d’une éventuelle mission de retour d’échantillons sur Titan, la grande lune de Saturne. Un tel projet, à l’instar de la future mission martienne organisée conjointement par la NASA et l’ESA, pourrait amener à la découverte de formes de vie extraterrestres.

Une lune à fort potentiel

Titan est un objet fascinant. La plus grande lune de Saturne est en effet le seul corps dans notre système à présenter une atmosphère dense comme notre planète, principalement composée d’azote. C’est également le seul à contenir des liquides en surface (des lacs, rivières et mers d’hydrocarbures refroidis à -180 °C).

En outre, les chercheurs pensent que Titan pourrait abriter un océan global d’eau liquide niché sous sa surface glacée. Pour ces raisons, la lune de Saturne est depuis longtemps considérée comme une sorte de Terre pré-biotique. Alors forcément, les astrobiologistes s’y intéressent de près.

Les scientifiques pensent en effet que l’océan de l’eau souterraine de Titan pourrait héberger une vie similaire à celle trouvée dans les régions les plus profondes des océans terrestres. Malgré leurs températures de surface glaciales et une pression atmosphérique jusqu’à 50 % plus élevée que sur Terre, les lacs et mers d’hydrocarbures pourraient également soutenir plusieurs formes de vie différente de celles que nous connaissons, basées sur une chimie très complexe.

En outre, nous avons également découvert dans l’atmosphère de Titan une classe de composés chimiques appelés tholins. Or, ces composés pourraient avoir joué un rôle clé dans l’émergence de la vie sur la jeune Terre il y a des milliards d’années, estiment les chercheurs.

Un drone et un sous-marin

Titan mérite ainsi des études plus approfondies. Et des études plus approfondies nécessitent que l’on se rende sur place. Dans cet esprit, la NASA confirmait il y a deux ans sa mission Dragonfly. L’idée sera d’envoyer un petit drone capable d’identifier si la vie est capable ou non de se développer en surface ou dans l’atmosphère de cette lune. Son lancement est désormais prévu pour 2027, avec une arrivée prévue en 2034.

En outre, l’agence américaine mûrit actuellement l’idée d’envoyer un sous-marin robotique pour explorer l’une des plus grandes mers de Titan (Kraken Mare). Si elle est approuvée, une telle mission pourrait être lancée dans les années 2030 avec une arrivée prévue dans les années 2040.

titan dragonfly
illustration de la mission Dragonfly. Crédits : APL/Michael Carroll

Une mission de retour d’échantillons

Ceci étant dit, une équipe de NASA voit encore plus loin. Si nous voulons un jour confirmer l’existence de formes de vie extraterrestre sur Titan, l’idéal serait encore de rapporter des échantillons de la lune sur Terre. Une mission similaire est déjà en préparation avec Mars. Ces échantillons pourraient alors être analysés avec une instrumentation de pointe en laboratoire.

En ce sens, une équipe d’ingénieurs du centre de recherche Glenn, à Cleveland, a récemment reçu une enveloppe de 125 000 dollars de la NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) pour examiner la faisabilité d’un tel projet.

La bonne nouvelle, c’est qu’atterrir sur Titan serait bien plus facile que de se poser sur Mars. L’atmosphère de la lune de Saturne en effet six fois plus épaisse que celle de la Terre, de quoi fournir suffisamment de matière pour autoriser un toucher en douceur. « Nous nous attendons à ce que l’atterrissage sur Titan soit relativement facile », confirme Steven Oleson, qui dirige la conception de vaisseaux spatiaux pour la NASA.

titan échantillons
Crédits : NASA

Atterrissage mis à part, le plus grand défi de cette éventuelle mission serait le retour, qui nécessiterait du carburant de fusée, à savoir du méthane et de l’oxygène liquides.

Pour le premier, l’équipe envisage de s’appuyer directement sur les lacs d’hydrocarbures présents en surface. « La production de carburant pour fusée sur Titan ne nécessiterait pas de traitement chimique – vous avez juste besoin d’un tuyau et d’une pompe », soulève en effet le chercheur. « Le méthane est déjà à l’état liquide, donc il est prêt à partir ».

Les chercheurs doivent maintenant trouver le moyen de produire efficacement de l’oxygène liquide sur place, pour permettre au carburant de brûler. Une option consisterait à faire fondre les “roches” de glace d’eau de Titan avec une source de chaleur nucléaire, puis à diviser l’eau par électrolyse.

Vous l’avez compris, ce n’est pour l’heure qu’une idée sur le papier impliquant de nombreux défis à surmonter. Mais l’idée paraît vraiment intéressante. À voir si elle se concrétisera un jour.