EnVision sera le prochain orbiteur de l'ESA, à destination de Vénus qui offrira une vue globale de la planète depuis son noyau interne jusqu'à la haute atmosphère. L'objectif est de comprendre comment et pourquoi Vénus et la Terre ont évolué si différemment. L'histoire de Vénus, cette planète jumelle de la Terre, peut-elle nous éclairer sur le futur sort de la Terre ? 

 

La mission a été sélectionnée par le Comité du programme scientifique de l'ESAESA le 10 juin comme cinquième mission de classe moyenne dans le plan Cosmic Vision de l'Agence, avec un lancement prévu au début des années 2030.

« Une nouvelle ère dans l'exploration de notre voisine la plus proche, et pourtant si différente, du Système solaireSystème solaire nous attend, déclare Günther Hasinger, directeur de la Science de l'ESA. Avec les missions Vénus récemment annoncées et dirigées par la Nasa, nous disposerons d'un programme scientifique extrêmement complet sur cette planète énigmatique pour une bonne partie de la prochaine décennie. »

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L'une des questions clés de la science planétaire consiste à savoir pourquoi, bien qu'elle ait à peu près la même taille et la même composition, notre voisine dans le Système solaire interne a connu un changement climatiquechangement climatique aussi spectaculaire : au lieu d'être un monde habitable comme la Terre, elle évolue dans une atmosphèreatmosphère toxique et est enveloppée d'épais nuagesnuages riches en acide sulfuriqueacide sulfurique.

Quelle histoire VénusVénus a-t-elle vécue pour arriver à cet état et cela présage-t-il du sort de la Terre si elle devait, elle aussi, subir un effet de serreeffet de serre catastrophique ? Vénus est-elle encore géologiquement active ? Aurait-elle pu autrefois abriter un océan et même entretenir la vie ? Quelles leçons peut-on tirer de l'évolution des planètes terrestres en général, alors que nous découvrons davantage d'exoplanètesexoplanètes semblables à la Terre ?

EnVision : comprendre pourquoi la voisine la plus proche de la Terre est si différente. © NASA / JAXA / ISAS / FLÉCHETTES / Damia Bouic / VR2Plane
EnVision : comprendre pourquoi la voisine la plus proche de la Terre est si différente. © NASA / JAXA / ISAS / FLÉCHETTES / Damia Bouic / VR2Plane

Tout savoir de sa structure, de sa surface et de son atmosphère

L'ensemble d'instruments innovants d'EnVision s'attaquera à ces grandes questions. L'orbiteur embarquera une série d'instruments européens, dont un sondeur pour révéler les couches souterraines, et des spectromètresspectromètres pour étudier l’atmosphère et la surface. Les spectromètres surveilleront les gazgaz à l'état de traces dans l'atmosphère et analyseront la composition de la surface, à la recherche de tout changement qui pourrait être lié à des signes de volcanismevolcanisme actif. Un radar fourni par la NasaNasa enverra des images et des cartes de la surface. En outre, une expérience de radiosciences permettra de sonder la structure interne de la planète et son champ de gravitégravité, ainsi que d'étudier la structure et la composition de l'atmosphère. Les instruments travailleront de concert pour caractériser au mieux l'interaction entre les différentes limites de la planète - de l'intérieur à la surface et à l'atmosphère - offrant ainsi une vision globale de la planète et de ses processus.

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EnVision fait suite au succès de la mission Venus Express (2005-2014) de l'ESA, laquelle était principalement axée sur la recherche atmosphérique, mais fit également des découvertes spectaculaires indiquant la présence possible de points chauds volcaniques à la surface de la planète. Le vaisseau spatial Akatsuki de la Jaxa étudie également l'atmosphère depuis 2015. EnVision améliorera considérablement les images radar de la surface obtenues par Magellan de la Nasa dans les années 1990. En collaboration avec les prochaines missions DaVinci+ (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging) et Veritas (Venus Emissivity, RadioRadio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy) de la Nasa, le trio de nouveaux engins spatiaux fournira l'étude la plus complète jamais réalisée sur Vénus. 

Une flotte de missions en pleine expansion

« EnVision bénéficie de la collaboration avec la Nasa, combinant l'excellence de l'expertise européenne et américaine en matièrematière de science et de technologie de Vénus, pour créer cette mission ambitieuse, poursuit Günther. EnVision renforce encore le rôle de l'Europe dans l'exploration scientifique du Système solaire. Notre flotte de missions en pleine expansion nous donnera, ainsi qu'aux générations futures, les meilleurs aperçus jamais obtenus sur le fonctionnement de notre voisinage planétaire, particulièrement pertinents à une époque où nous découvrons de plus en plus de systèmes d'exoplanètes uniques. »

EnVision renforce encore le rôle de l’Europe dans l’exploration scientifique du Système solaire

« Cette nouvelle mission de l'ESA, qui vise à explorer Vénus, nous réjouit, déclare Thomas Zurbuchen, Administrateur associé de la direction des missions scientifiques de la Nasa. EnVision optimise les forces de nos deux agences en matière de développement d'instruments. Avec également les missions DiscoveryDiscovery de la Nasa à destination de Vénus, la communauté scientifique disposera d'un ensemble puissant et synergique de nouvelles données pour comprendre comment Vénus s'est formée et comment sa surface et son atmosphère ont évolué au fil du temps. »

Vénus, la diabolique jumelle de la Terre. © ESA/MPS/DLR-PF/IDA
Vénus, la diabolique jumelle de la Terre. © ESA/MPS/DLR-PF/IDA

Une opportunité en 2031

Après un premier appel pour le cinquième concept de mission de classe moyenne en 2016, la compétition finale s'est jouée entre EnVision et Theseus, le Transient High-Energy Sky and Early Universe Surveyor. Theseus proposait d'observer les événements transitoires à travers le ciel et de se concentrer en particulier sur les sursauts gamma des premiers milliards d'années de l'UniversUnivers, pour aider à faire la lumièrelumière sur le cycle de vie des premières étoilesétoiles. Bien que la mission EnVision ait été recommandée par le Comité du programme scientifique, il a été reconnu que Theseus présente également un dossier scientifique particulièrement convaincant qui pourrait contribuer grandement à son domaine. 

La prochaine étape pour EnVision est de passer à la « phase de définition » détaillée, au cours de laquelle la conception du satellite et des instruments sera finalisée. Après la phase de conception, un maître d'œuvremaître d'œuvre industriel européen sera sélectionné pour construire et tester EnVision avant son lancement sur un lanceur Ariane 6Ariane 6. L'opportunité la plus proche pour EnVision est 2031, avec d'autres options possibles en 2032 et 2033. Il lui faudra environ 15 mois pour atteindre la planète, et 16 mois supplémentaires pour circulariser son orbite par aérofreinage. Son orbite de 92 minutes sera quasi polaire et son altitude sera comprise entre 220 et 540 km.

Solar OrbiterEuclidPlato et Ariel ont déjà été sélectionnés comme missions de classe moyenne. Solar OrbiterSolar Orbiter a été lancé en février 2020 ; EuclidEuclid, Plato et Ariel seront lancés tout au long de cette décennie.

Le saviez-vous ?

EnVision est une mission dirigée par l’ESA, avec d’importantes contributions de la Nasa, laquelle fournira le VenSAR (radar à synthèse d’ouverture), ainsi que le soutien du Deep Space Network. Les autres instruments composant la charge utile sont fournis par les États membres de l’ESA, l’ASI, le DLR, le BelSPO et le CNES dirigeant respectivement l’achat des spectromètres SRS (Subsurface Sounding Radar), VenSpec-M, VenSpec-H et VenSpec-U. L’expérience de radiosciences est dirigée par des instituts en France et en Allemagne.