La mission DAVINCI de la NASA plongera dans l’atmosphère massive de Vénus

Dans un article récemment publié dans Le Journal des sciences planétaires, les scientifiques et ingénieurs de la NASA donnent de nouveaux détails sur la mission DAVINCI (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gas, Chemistry, and Imaging) de l’agence, qui descendra à travers l’atmosphère stratifiée de Vénus jusqu’à la surface de la planète à la mi-2031. DAVINCI est la première mission à étudier Vénus en utilisant à la fois des survols d’engins spatiaux et une sonde de descente.

DAVINCI, un laboratoire de chimie analytique volant, mesurera pour la première fois des aspects critiques du système massif atmosphère-climat de Vénus, dont beaucoup sont des objectifs de mesure pour Vénus depuis le début des années 1980. Il fournira également la première imagerie de descente des hautes terres montagneuses de Vénus tout en cartographiant leur composition rocheuse et leur relief de surface à des échelles impossibles à partir de l’orbite. La mission prend en charge les mesures des gaz non découverts présents en petites quantités et dans l’atmosphère la plus profonde, y compris le rapport clé des isotopes de l’hydrogène, des composants de l’eau qui aident à révéler l’histoire de l’eau, sous forme d’océans d’eau liquide ou de vapeur dans l’atmosphère primitive.

Le vaisseau porteur, relais et imageur de la mission (CRIS) dispose de deux instruments embarqués qui étudieront les nuages ​​de la planète et cartographieront ses zones montagneuses pendant les survols de Vénus et déposeront également une petite sonde de descente avec cinq instruments qui fourniront un mélange de nouvelles mesures à très grande précision lors de sa descente vers la surface infernale de Vénus.

« 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 », a déclaré Jim Garvin, auteur principal de l’article dans le Planetary Science Journal et chercheur principal DAVINCI du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. « Ces mesures nous permettront d’évaluer les aspects historiques de l’atmosphère ainsi que de détecter des types de roches spéciaux à la surface, tels que les granits, tout en recherchant des caractéristiques paysagères révélatrices qui pourraient nous renseigner sur l’érosion ou d’autres processus de formation. »

DAVINCI utilisera trois assistances gravitationnelles de Vénus, qui économisent du carburant en utilisant la gravité de la planète pour modifier la vitesse et/ou la direction du système de vol CRIS. Les deux premières assistances gravitationnelles mettront CRIS en place pour un survol de Vénus afin d’effectuer une télédétection dans l’ultraviolet et le proche infrarouge, acquérant plus de 60 gigabits de nouvelles données sur l’atmosphère et la surface. La troisième assistance gravitationnelle de Vénus configurera le vaisseau spatial pour libérer la sonde pour l’entrée, la descente, la science et l’atterrissage, ainsi que la transmission de suivi vers la Terre.

Le premier survol de Vénus aura lieu six mois et demi après son lancement et il faudra deux ans pour mettre la sonde en position d’entrée dans l’atmosphère au-dessus d’Alpha Regio sous un éclairage idéal à « midi », dans le but de mesurer les paysages de Vénus à des échelles allant de 328 pieds (100 mètres) à moins d’un mètre. De telles échelles permettent des études géologiques de type atterrisseur dans les montagnes de Vénus sans nécessiter d’atterrissage.

Une fois que le système CRIS sera à environ deux jours de Vénus, le système de vol de la sonde sera libéré avec la sonde en titane d’un diamètre de trois pieds (un mètre) enfermée en toute sécurité à l’intérieur. La sonde commencera à interagir avec la haute atmosphère de Vénus à environ 120 kilomètres au-dessus de la surface. La sonde scientifique commencera les observations scientifiques après avoir largué son bouclier thermique à environ 67 kilomètres au-dessus de la surface. Avec le bouclier thermique largué, les entrées de la sonde ingéreront des échantillons de gaz atmosphériques pour des mesures chimiques détaillées du type de celles qui ont été effectuées sur Mars avec le rover Curiosity. Au cours de sa descente d’une heure vers la surface, la sonde acquerra également des centaines d’images dès qu’elle émergera sous les nuages ​​à environ 100 000 pieds (30 500 mètres) au-dessus de la surface locale.

« La sonde atterrira dans les montagnes Alpha Regio mais n’est pas obligée de fonctionner une fois qu’elle atterrit, car toutes les données scientifiques requises seront prises avant d’atteindre la surface », a déclaré Stephanie Getty, chercheuse principale adjointe de Goddard. « Si nous survivons au toucher des roues à environ 25 miles par heure (12 mètres/seconde), nous pourrions avoir jusqu’à 17-18 minutes d’opérations en surface dans des conditions idéales. »

DAVINCI devrait provisoirement être lancé en juin 2029 et entrer dans l’atmosphère vénusienne en juin 2031.

« Aucune mission précédente dans l’atmosphère de Vénus n’a mesuré la chimie ou les environnements avec le détail que la sonde de DAVINCI peut faire », a déclaré Garvin. « De plus, aucune mission Vénus précédente n’est descendue au-dessus des hauts plateaux de tesselles de Vénus, et aucune n’a effectué d’imagerie de descente de la surface de Vénus. DAVINCI s’appuiera sur ce que la sonde Huygens a fait à Titan et améliorera ce que les missions Vénus in situ précédentes ont fait, mais avec des capacités et des capteurs du 21ème siècle. »