Sa mission, elle l’a acceptée : descendre pendant près d’une heure dans l’atmosphère de Vénus pour en analyser les gaz et photographier sa surface. La sonde DAVINCI (pour Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging), développée par la Nasa, doit être lancée au début des années 2030 et aller percer les secrets de la planète jumelle de la Terre. Mais avant de se lancer dans cette fournaise aux nuages d’acide, balayée par des vents violents, il faut bien se préparer.
La Nasa a justement détaillé ce jeudi 24 septembre, dans un communiqué, une opération menée à Bedford, en Pennsylvanie. Entre le 28 août et le 10 septembre dernier, un modèle d’essai de la sonde DAVINCI a été testé chez Rex Heat Treat, une entreprise industrielle spécialisée dans le traitement thermique des métaux.
Une heure de descente dans la fournaise
Les fours de Rex Heat Treat servent d’ordinaire à traiter des pièces métalliques pour l’aéronautique, le nucléaire ou la défense. La Nasa les a choisis parce qu’ils font partie des rares installations capables de monter en température aussi vite que la sonde le fera en plongeant vers Vénus, bien au-delà de tout ce qu’on mesure à l’état naturel sur Terre.
La sonde doit descendre à travers l’épaisse atmosphère de Vénus pendant 55 à 60 minutes. Durant ce laps de temps, elle devra analyser les gaz qu’elle traverse pour établir la composition atmosphérique, et photographier pendant sa chute les tesserae, des formations géologiques très accidentées propres à Vénus (elle doit descendre au-dessus de l’une d’elles, Alpha Regio).
Problème, l’atmosphère de Vénus est composée à 96 % de dioxyde de carbone, ce qui provoque l’effet de serre le plus intense du Système solaire. La température y atteint 462 degrés Celsius au sol, ce qui en fait la planète la plus chaude de notre système, devant Mercure et ses 430 degrés en plein jour, même si celle-ci est plus proche du Soleil.
Se protéger, mais pas s’isoler
En plus de ça, les températures varient énormément au sein même de l’atmosphère, et la sonde pourra gagner plusieurs centaines de degrés en descendant d’à peine quelques dizaines de kilomètres. Des variations difficiles à supporter, et auxquelles s’ajoutent des vents de 100 mètres par seconde (360 kilomètres par heure) au sommet des nuages et les pluies d’acide sulfurique, qui s’évaporent avant d’atteindre le sol.
Avant de se lancer dans le grand bain, la sonde qui ressemble pour l’instant à une pokéball d’un mètre de diamètre s’est retrouvée dans les locaux de Rex Heat Treat, et a été glissée dans une chambre dont la température est montée jusqu’à 465 degrés Celsius en une heure environ, soit le rythme auquel elle chauffera en plongeant vers Vénus. Comme si ça ne suffisait pas, l’opération a été répétée cinq fois de plus, sous l’œil de plus de 100 capteurs thermiques qui surveillaient du matériel remplaçant les futurs instruments scientifiques.
Toute la difficulté consiste à protéger les instruments sans les isoler complètement, pour que les gaz brûlants puissent tout de même entrer par des orifices prévus à cet effet et y être analysés, explique Kristen Brown, responsable de la sonde au centre Goddard de la Nasa. Pour cela, la sonde est entourée d’une carapace de titane légère, solide et résistante à la corrosion, ce qui compte face aux nuages d’acide sulfurique.
D’après la Nasa, le modèle d’essai est sorti indemne des six cycles, un « franc succès » selon Jim Garvin, responsable scientifique de la mission au centre Goddard de la Nasa. La sonde qui partira vers Vénus, elle, n’est pas encore construite : la mission attend le feu vert pour passer à la conception finale et à la fabrication, avant un lancement désormais visé pour décembre 2030. Un voyage qui nous permettra peut-être enfin de comprendre pourquoi Vénus et la Terre, si semblables à leurs débuts, sont aujourd’hui devenues si différentes.
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