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Les scientifiques se demandent comment obtenir des échantillons de l’étrange lune Titan de Saturne

Une mission de retour d’échantillons sur la lune de Saturne, Titan, pourrait découvrir des formes de vie inattendues et ramener des composés chimiques introuvables sur Terre. Une équipe de chercheurs de la NASA conçoit un concept de mission qui utiliserait les lacs de méthane de Titan comme source de carburant pour alimenter le voyage de retour de l’engin spatial.

La lune de Saturne Titan est un monde mystérieux. La deuxième plus grande lune dans le système solaire, Titan est plus grand que la planète Mercure et, à côté de la Terre, est le seul endroit du système solaire avec des rivières liquides et des lacs à la surface. Sauf que ces rivières et lacs ne contiennent pas d’eau mais des hydrocarbures, comme le méthane. Mais Titan a aussi de l’eau – un océan entier, sous la surface gelée de la lune. Titan possède également une atmosphère riche en azote, tout comme notre planète.

Une équipe d’ingénieurs du centre de recherche de la NASA Glenn à Cleveland a récemment reçu 125000 € Concepts avancés innovants de la NASA (NIAC) subvention à examiner la faisabilité d’apporter un échantillon de matériel de ce monde fascinant vers la Terre. Le programme CANI se spécialise dans le financement de technologies qui sont loin d’être prêtes à être lancées, mais qui offrent des avantages intéressants pour les futures missions d’exploration.

La bonne nouvelle est qu’atterrir sur Titan serait beaucoup plus facile que les sept minutes de terreur d’un atterrissage sur Mars. L’atmosphère de Titan est six fois plus épaisse que l’atmosphère de la Terre et fournirait suffisamment de traînée pour ralentir un atterrisseur pour un toucher en douceur même sans atterrissage de roquettes.

«Nous nous attendons à ce que l’atterrissage sur Titan soit relativement facile», Steven Oleson, responsable de la Laboratoire de boussole à Glenn, qui mène la conception de vaisseaux spatiaux conceptuels pour la NASA, a déclaré dans un communiqué. « Titan a une atmosphère épaisse d’azote – 1,5 fois la pression atmosphérique de la Terre – qui peut ralentir la vitesse de l’atterrisseur avec un aérographe et un parachute pour un atterrissage en douceur, tout comme les astronautes revenant sur Terre. »

La communauté scientifique mondiale a eu le premier regard détaillé sur Titan grâce à la mission Cassini, qui a tourné autour de Saturne entre 2004 et 2017. Pendant ce temps, le vaisseau spatial a effectué plus d’une centaine de survols de la plus grande lune de la planète. Le monde étrange que Cassini a découvert a suscité encore plus de curiosité scientifique.

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Les scientifiques pensent que l’océan de l’eau souterraine de Titan pourrait héberger une vie similaire à celle trouvée dans les régions les plus profondes de l’océan de la Terre. Malgré des températures de surface glaciales de moins 290 degrés Fahrenheit (moins 179 degrés Celsius) et une pression atmosphérique jusqu’à 50% plus élevée que sur Terre, les lacs de surface d’hydrocarbures pourraient ne pas être sans vie non plus. La vie qu’ils pourraient héberger pourrait être très différente de celle sur Terre, régie par la chimie riche en carbone de son environnement.

De plus, les scientifiques qui étudient la surface et l’atmosphère de Titan ont découvert une classe de composés chimiques appelés tholins, qui ne peut être trouvé nulle part sur Terre. Ces composés, estiment les scientifiques, pourraient avoir joué un rôle clé dans l’émergence de la vie sur la jeune Terre il y a des milliards d’années.

Il y aurait beaucoup à chercher dans un échantillon de Titan. Et avec l’atterrissage à l’écart, le prochain grand défi serait d’amener l’échantillon dans l’espace, sur le chemin du retour sur Terre. Pour cela, l’équipe de Glenn envisage, les lacs de surface de méthane seront utiles.

«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», a déclaré Oleson. « Le méthane est déjà à l’état liquide, donc il est prêt à partir. »

L’équipe de Compass Lab va maintenant étudier comment produire efficacement de l’oxygène liquide, pour permettre au carburant de brûler. Une option consiste à faire fondre les «roches» de glace d’eau de Titan avec une source de chaleur nucléaire, puis à diviser l’eau.

Bien que le concept de retour d’échantillons ne vole jamais, Titan peut s’attendre à un visiteur robotique bientôt. Libellule est un giravion à huit pales qui doit commencer le voyage de huit ans vers le système Saturn en 2027.

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