Les vrais objectifs de DRAGONFLY sont une FOLIE ! - On Se l'Demande #195 - Le JDE

Il y a 4 milliards d'années, la vie est apparue sur Terre, un événement que la science n'est pas encore capable d'expliquer ni de recréer. Les plus anciens fossiles de cyanobactéries datent de 3,5 milliards d'années, et des inclusions de carbone d'origine organique pourraient repousser cette date à 4,1 milliards d'années. Cet événement est d'autant plus mystérieux qu'il est impossible à reproduire en laboratoire. Cependant, notre système solaire abrite un monde alternatif, Titan, où des phénomènes similaires pourraient être en cours. Titan, une lune de Saturne, est un laboratoire de chimie pré-vivante à l'échelle d'une lune, avec des lacs, des rivières, des nuages et un environnement saturé de composés organiques. L'humanité se prépare à explorer ce monde grâce à la mission spatiale Dragonfly, un explorateur volant qui succédera à l'hélicoptère martien Ingenuity. Dragonfly représente une avancée majeure par rapport à Ingenuity. Alors qu'Ingenuity était un passager léger du rover Perseverance, Dragonfly est conçu pour voler l'équivalent de Perseverance lui-même, soit un appareil de la taille d'une petite voiture. Saturne est l'un des mondes les plus inaccessibles, situé à plus d'une heure-lumière du Soleil. La mission Cassini-Huygens a mis près de 7 ans pour y parvenir. Le système de Saturne est fascinant, avec des lunes très diverses : Encelade, une boule de glace avec un océan liquide ; Japet, une sphère noire et blanche ; et Titan, un miroir glacé de la Terre avec une atmosphère dense, des nuages, des pluies, des lacs et des rivières. C'est le seul autre monde dans notre système solaire, en dehors de la Terre, à avoir un cycle complet de liquide à sa surface, bien qu'il s'agisse de méthane et d'hydrocarbures, et non d'eau, en raison des températures extrêmes (-0°). L'intérêt de Titan réside dans sa similitude avec la Terre primitive, offrant un aperçu potentiel des conditions qui ont mené à l'apparition de la vie. Les exobiologistes espèrent y observer des réactions chimiques précurseurs de la vie, non perturbées par une vie déjà établie. La vie terrestre est née de trois ingrédients : des molécules organiques, un solvant (l'eau liquide sur Terre) et de l'énergie. Titan possède ces trois éléments : il est couvert de composés organiques, ses lacs de méthane pourraient servir de solvant, et sa chaleur interne, combinée à un volcanisme souterrain potentiel, pourrait fournir l'énergie nécessaire. Une découverte de la sonde Cassini suggère l'existence d'un océan d'eau liquide souterrain, augmentant encore les possibilités de réactions chimiques complexes. La mission Dragonfly, prévue pour un lancement en juillet 2028 à bord d'une Falcon Heavy, atteindra Titan en 2034 après un voyage de 6 ans. L'atterrissage sera une opération délicate d'une heure et demie, avec une descente dans un bouclier thermique, puis sous parachute, avant que Dragonfly ne quitte sa coque de protection pour un premier vol motorisé et la sélection autonome de son site d'atterrissage. Ce site devrait être la région de Shangri-La, une plaine équatoriale de dunes saturées de matière carbonée. Contrairement à Ingenuity, qui était dépendant de Perseverance pour ses communications, Dragonfly sera autonome pour ses transmissions avec la Terre, via une antenne haute-gain. En raison de la distance, un aller-retour radio prendra au moins 2h30, exigeant une autonomie de navigation sans précédent pour le drone. Dragonfly n'est pas conçu pour un vol continu, mais plutôt comme un atterrisseur capable d'étudier le sol de manière statique, avec des vols de quelques dizaines de minutes espacés de plusieurs semaines ou mois, permettant de couvrir des dizaines de kilomètres à chaque saut. La surface de Titan est peu cartographiée en haute résolution, rendant l'autonomie de navigation cruciale pour éviter les obstacles et choisir les sites d'atterrissage. Pour son alimentation, Dragonfly ne peut pas compter sur l'énergie solaire en raison de l'éloignement du Soleil et de l'épaisse atmosphère de Titan. Il sera équipé d'un générateur RTG (Radioisotope Thermoelectric Generator), similaire à ceux de Curiosity et Perseverance, utilisant la chaleur du plutonium 238 pour produire de l'électricité. Ce RTG fournira une centaine de watts, insuffisants pour le vol, mais qui rechargeront des batteries sur plusieurs jours, lesquelles seront ensuite déchargées à pleine puissance pour les phases de vol. La chaleur du plutonium aidera également à maintenir les systèmes à température dans le froid glacial de Titan. Les nuits de Titan durent 8 jours terrestres, période pendant laquelle le drone se reposera et rechargera ses batteries. L'objectif principal de Dragonfly est le cratère de Selk, une cicatrice d'impact d'astéroïde dont on pense qu'il a pu réchauffer la zone, favorisant de nouvelles réactions chimiques. Bien que les lacs de méthane soient fascinants, Dragonfly ne pourra pas y prélever d'échantillons directement. Les dunes de Shangri-La, composées de matière carbonée issue de précipitations, sont considérées comme un excellent site pour analyser les composés chimiques qui se trouveraient dans les lacs. Dragonfly embarquera cinq instruments scientifiques : une suite pour la météo et la géophysique (pour l'atmosphère et l'activité sismique), une foreuse pour prélever des échantillons du sol, un spectromètre de masse pour analyser la composition moléculaire et identifier les versions droite ou gauche des molécules (un déséquilibre indiquant la présence de vie), un spectromètre à rayons gamma pour sonder le sol en profondeur, et des caméras pour la navigation et les panoramas. Bien que moins nombreux et sophistiqués que ceux de missions "flagship" comme Perseverance, ces instruments sont adaptés à la catégorie "New Frontiers" de la NASA, avec un budget plus contraint. La mission Dragonfly représente une aventure scientifique audacieuse, cherchant à percer les mystères de l'origine de la vie dans un environnement radicalement différent de la Terre. Si elle réussit, elle parcourra plus de 170 km sur Titan, une distance record pour un robot d'exploration sur un autre astre.