Ils veulent lever les mystères de Vénus

C’est notre voisine dans le système solaire. Sa taille et sa masse sont similaires à celles de la Terre. Pourtant, Vénus est inhospitalière : couverte de nuages denses et ceinte d’une atmosphère riche en CO2, il y règne une pression de 90 bars et une température moyenne de 460 °C. Pour tenter de comprendre comment notre planète “jumelle” a évolué de manière si différente, l’Esa¹ va lancer la sonde EnVision en 2032. « La sonde Magellan de la Nasa, lancée en 1989, nous avait livré des informations sur la morphologie de sa surface, et la sonde européenne Venus Express avait révélé la dynamique de son atmosphère entre 2005 et 2014, expose Caroline Dumoulin, enseignante-chercheuse au Laboratoire de planétologie et géodynamique à l’Université de Nantes. Avec EnVision, nous irons plus loin grâce à une panoplie d’instruments plus complète et un plan d’expériences plus précis. »

Le champ gravitationnel

Avec son collègue Pascal Rosenblatt, Caroline Dumoulin va superviser l’expérience “Radio Science” visant à cartographier le champ gravitationnel de Vénus. « Nous pourrons relever ses variations d’après les écarts de vitesse et d’altitude de la sonde sur son orbite », précise-t-elle. « La façon dont le champ de gravité varie régionalement donne des indications sur l'épaisseur et la densité de la croûte, ce qui peut nous renseigner sur les mouvements tectoniques passés ou actuels. » Les variations gravitationnelles apporteront aussi une information sur la composition radiale² du sous-sol de Vénus. « Comme sur Terre, la matière y est répartie du plus dense dans le noyau jusqu’au plus léger dans la croûte, mais on ne sait pas encore selon quelle configuration exacte. À quel point le noyau est-il solide, ou liquide ? Et le manteau visqueux ? C’est ce que l’on cherche à préciser. » Un second volet de l’expérience sera consacré à l’analyse de l’atmosphère vénusienne. « Lorsque la sonde passera derrière Vénus, les ondes radio qu’elle émettra nous parviendront légèrement courbées et atténuées par l’atmosphère. Cela nous permettra d’en déduire la teneur de certains composés chimiques comme l’acide sulfurique, qui est un marqueur de l’activité volcanique de la planète », explique la planétologue.

Analyse de l’atmosphère

Ces enseignements seront recoupés et enrichis par les mesures des instruments de pointe embarqués par la sonde : un premier radar dédié à la cartographie de surface, un second permettant de sonder les couches superficielles du sol et une suite de trois spectromètres fonctionnant dans l'infrarouge et dans l'ultraviolet pour l’analyse de l’atmosphère. « Tout cela contribuera à affiner les modèles géologiques et climatiques de Vénus. »

Si l’échéance de 2032 peut sembler lointaine, l’équipe est déjà à pied d’œuvre pour définir l’orbite optimale de la sonde, calibrer les instruments et valider les calculs qui permettront d’interpréter les futures mesures. « C’est un travail de longue haleine indispensable pour que les résultats soient récoltés rapidement et efficacement une fois la sonde arrivée à bon port ! »