La lune glacée Europa de Jupiter est l'un des mondes les plus alléchants pour l'exploration - c'est pourquoi les scientifiques de la NASA sont en train de concevoir Europa Clipper, un vaisseau spatial destiné à percer ses secrets.
Europa Clipper sera lancé dès 2023, puis se dirigera vers le système Jupiter pour environ 40 passes rapprochées sur la mystérieuse lune glacée. Une fois arrivé, le vaisseau spatial recueillera des informations vitales sur la géologie de la lune, sa composition et l'océan intérieur caché. Mais avant que l'équipe ne puisse se mettre au travail pour construire le vaisseau spatial, elle doit passer un examen final.
"Europa, nous ne comprenons pas vraiment - il y a ces mystères vraiment clés que nous essayons de comprendre", a déclaré à Space.com Robert Pappalardo, scientifique planétaire au Jet Propulsion Laboratory de la NASA et scientifique de projet pour la mission. "[Europa Clipper] va nous en dire beaucoup sur le fonctionnement des lunes glacées… et les lunes glacées sont probablement les environnements habitables les plus courants dans l'univers, donc c'est excitant." [Photos: Europa, mystérieuse lune glacée de Jupiter]
Toute vie sur une lune glacée ne serait pas à la surface: elle serait cachée dans les océans intérieurs, où l'attraction de la gravité d'une planète voisine maintient l'eau liquide. Toute vie telle que nous la connaissons en ce moment a besoin d'eau. De plus, l'activité géologique sur le fond marin pourrait fournir des produits chimiques pour nourrir les micro-organismes. et la glace bloquerait les radiations dangereuses qui frappent la surface. Donc, bien qu'il y ait beaucoup d'autres sciences à faire à Europa, comprendre son habitabilité - ou son absence - est un élément clé de la mission. "Les gens s'en soucient, les gens veulent savoir ce monde mystérieux qui pourrait abriter la vie", a déclaré Pappalardo. "C'est une raison vraiment importante de le faire."
Le vaisseau spatial transportera un ensemble de neuf instruments conçus pour travailler ensemble pour résoudre certains de ces grands mystères et pour évaluer à quel point la lune est vraiment habitable. Au cours de sa visite, le vaisseau spatial se trouvera à seulement 15,5 miles (25 kilomètres) de la surface d'Europa, et cela augure bien pour les scientifiques en mission. "Nous allons récupérer des images fantastiques", a déclaré à Space.com Christina Richey, scientifique chez Europa Clipper.
Cette coquille de glace a beaucoup de secrets, dont le moindre n'est pas son épaisseur. Les caractéristiques les plus courantes à la surface sont les crêtes, et les scientifiques ne savent pas comment elles se forment. Des lacunes dans la calotte glaciaire peuvent laisser des panaches d'eau de mer jaillir dans l'espace, comme cela se produit également à la plus célèbre lune glacée de Saturne, Encelade.
Et il semble y avoir une sorte de processus qui implique de déplacer des morceaux de glace le long de la surface d'Europa, mais les détails de ce qui la motive restent un mystère. "Il y a tellement de points de vue géologiques que nous n'avons pas encore vus, et nous ne faisons qu'enchanter", a déclaré à Space.com David Senske, scientifique adjoint de projet pour Europa Clipper.
Afin de s'attaquer à ces mystères, le vaisseau spatial, ses instruments et ses gestionnaires s'appuient tous sur des tactiques développées par les missions précédentes. Comme Juno, l'engin spatial s'appuiera sur l'énergie solaire dans les régions froides du système Jupiter. Et comme Cassini à Encelade, le Clipper pouvait voler à travers des panaches. [Plumes d'eau sur Europa: la découverte en images]
Mais il y a aussi de nouveaux défis à relever, comme la sélection d'un chemin à suivre par le vaisseau spatial autour du système Jupiter, dans un processus appelé planification de trajectoire, que Senske appelle en plaisantant la «magie noire». (Le vaisseau spatial n'orbitera pas directement sur Europa, car il recevrait trop de rayonnement s'il le faisait. Mais cette restriction offre également des avantages - comme jeter un œil à d'autres lunes. "Io se trouve juste là", a déclaré Richey. " Qui ne veut pas regarder le corps planétaire qui ressemble à un abîme rempli de varicelle? ")
La planification de la trajectoire est une entreprise mathématique compliquée, et le choix final déterminera précisément ce que la science peut faire pendant les passages de la mission sur Europa. C'est pourquoi l'équipe de trajectoire propose une suite d'options pour les équipes sur chaque instrument à évaluer, afin de sélectionner celui qui présente le meilleur potentiel scientifique dans son ensemble.
C'est un processus distinct de la détermination de la route du vaisseau spatial vers le système Jupiter en premier lieu, qui attend une décision de la NASA sur le véhicule de lancement de la mission. Clipper conduira soit le propre système de lancement spatial de l'agence pour un voyage de trois ans, soit un SpaceX Falcon Heavy, qui prolongerait le voyage à cinq ou six ans.
Pendant qu'ils attendent une décision, l'équipe se concentre sur l'obstacle actuel: répondre aux questions soulevées lors de l'examen des différentes composantes du projet et de leur interaction. Une fois ces problèmes résolus, le projet entrera dans ce que les concepteurs de mission appellent la phase C, qui comprend la définition du budget final du projet et le début de la construction du véritable vaisseau spatial. "C'est là que le plaisir commence", a déclaré Richey.
En attendant, l'un des principaux risques est qu'une pièce de l'engin spatial devienne un peu trop en avance sur les autres, ce qui rend plus difficile pour les ingénieurs de tout assembler. "C'est toujours un moment stressant pour n'importe quelle équipe, mais je pense que cette équipe le gère très bien, et je pense que nous sommes tous ravis de commencer à construire", a déclaré Richey. "C'est un peu comme une version compliquée de Tetris, où cette rangée est vraiment géniale et d'autres bandes commencent à s'aligner et à fonctionner, mais vous voulez vous assurer de ne pas avoir celle-ci trop loin devant les autres. d'eux."
Pour Pappalardo, qui a été impliqué dans la mission dans ses premiers jours et se souvient de la lutte pour obtenir un soutien pour elle, le processus est devenu un tourbillon.
"C'est incroyable, nous devons aller si vite pour arriver à un lancement qui sera au plus tôt en 2023", a-t-il déclaré. "Parfois, vous vous arrêtez et réalisez que vous êtes dans cette rivière qui se précipite, et elle vous emporte avec elle parce qu'il y a tellement de choses à faire."
