La mission d’exploration de Vénus prévue par l’Europe s’appuiera sur une procédure d’aérofreinage difficile pour abaisser son orbite, ce qui testera la résistance thermique des matériaux des engins spatiaux à leurs limites.
La Mission Visuelledont le lancement est prévu au début des années 2030, étudiera la géologie et l’atmosphère de Vénusla planète infernale qui aurait pu autrefois ça ressemblait beaucoup à la Terre mais est devenu un monde hostile brûlé à cause d’un fugitif effet de serre.
Pour amener EnVision sur son orbite cible, à 500 kilomètres (310 miles) au-dessus de la surface de Vénus (qui est si chaude qu’elle ferait fondre le plomb), il faudra des milliers de passages à travers le l’épaisse atmosphère de la planète sur une période de deux ans, a déclaré l’Agence spatiale européenne (ESA) dans un déclaration (s’ouvre dans un nouvel onglet).
“EnVision, tel qu’il est actuellement conçu, ne peut être réalisé sans cette longue phase d’aérofreinage”, a déclaré Thomas Voirin, responsable de l’étude EnVision à l’ESA, dans un communiqué.
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Le vaisseau spatial de la taille d’une camionnette, qui se lancera au-dessus de l’avenir de l’Europe Ariane 6 fusée, elle ne pourra pas transporter suffisamment de carburant pour la ralentir en orbite autour de Vénus en utilisant la propulsion embarquée. Au lieu de cela, il utilisera la procédure d’aérofreinage et suivra une orbite hautement elliptique qui l’emmène périodiquement à moins de 80 miles (130 km) de la surface de Vénus à son point le plus proche et à environ 155 000 miles (250 000 km) de la planète à son point le plus éloigné. .
L’ESA utilisait auparavant l’aérofreinage pour réduire la vitesse du t’exorciser Trace Gas Orbiter avant d’entrer dans son orbite scientifique Mars. Mais l’atmosphère de Mars est beaucoup plus fine que celle de Vénus, et son la gravité est beaucoup moins, ce qui affecte la vitesse de l’engin spatial en orbite.
“L’aérofreinage autour de Vénus sera beaucoup plus difficile que pour Trace Gas Orbiter”, a déclaré Voirin. “La gravité de Vénus est environ 10 fois supérieure à celle de Mars. Cela signifie que le vaisseau spatial connaîtra des vitesses environ deux fois supérieures à celles de TGO lors de son passage dans l’atmosphère, et la chaleur sera générée sous forme de cube de vitesse.”
L’ESA a brièvement testé l’aérofreinage autour de Vénus au cours des derniers mois de Vénus express mission, qui a finalement tourné en spirale vers la planète et brûlé dans l’atmosphère en 2014. Comme Venus Express était déjà à la fin de sa mission, les contrôleurs de l’engin spatial n’étaient pas préoccupés par les dommages causés à l’engin spatial par la chaleur. EnVision, en revanche, devrait explorer Vénus pendant au moins quatre ans.
Les ingénieurs sont déjà occupés à travailler sur les bons matériaux qui permettraient à EnVision de résister à des conditions extrêmes. En plus de la chaleur ressentie lors de la procédure d’aérofreinage, le vaisseau spatial sera également exposé à de très fortes concentrations d’oxygène atomique hautement réactif. L’oxygène atomique est une forme d’oxygène présent dans les couches supérieures de l’atmosphère terrestre, constitué d’un seul atome d’oxygène. L’oxygène atomique, un ennemi de tous plaine vaisseau spatial en orbite, couvertures thermiques brûlées dans divers NASA navette spatiale Missions dans les années 1980.
Les observations des missions précédentes de Vénus ont montré que l’oxygène atomique est présent dans les couches supérieures de l’atmosphère de Vénus à des concentrations similaires à celles de la Terre.
“La concentration est assez élevée. Avec un passage, cela n’a pas autant d’importance, mais avec des milliers de fois, cela commence à s’accumuler et se termine par un niveau de fluence d’oxygène atomique que nous devons prendre en compte, équivalent à ce que nous ressentons. en orbite terrestre basse, mais à des températures plus élevées », a déclaré Voirin.
L’ESA teste actuellement la capacité des matériaux à résister à la fois à la chaleur et à la concentration en oxygène atomique attendue lors de l’aérofreinage d’EnVision et espère avoir sélectionné des matériaux candidats d’ici la fin de cette année.
“Nous voulons vérifier que ces pièces résistent à l’érosion et qu’elles conservent également leurs propriétés optiques , c’est-à-dire qu’elles ne se dégradent pas ou ne noircissent pas, ce qui pourrait avoir des effets collatéraux au niveau de leur comportement thermique, car nous avons des instruments scientifiques délicats … qui doit maintenir une température définie”, a déclaré Voirin. “Nous devons également éviter l’écaillage ou le dégazage, ce qui conduit à la contamination.”
Vénus, parfois considérée comme la jumelle de la Terre en raison de leurs tailles similaires, a récemment été quelque peu mise à l’écart par système solaire des explorateurs comme Mars potentiellement plus habitable (qui est plus susceptible d’abriter des traces de vie) est devenu un favori. Mais une étude de 2020 qui a révélé molécules qui pourraient être des restes d’organismes vivants dans les nuages riches en soufre de la planète a suscité une nouvelle vague d’intérêt pour Vénus.
En plus d’Europa, la NASA prévoit d’envoyer des orbiteurs sur la planète brûlante : le Missions DAVINCI+ et VERITASdont le lancement est prévu entre 2028 et 2030. Actuellement, un vaisseau spatial solitaire, le japonais Akatsukiest en orbite autour de Vénus, étudiant son épaisse atmosphère pour tenter de percer les mystères de son climat rigoureux.
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