Près de trois ans depuis l'arrivée de la mission Dawn de la NASA à Ceres, le vaisseau spatial est à court de carburant. Est-il temps de commencer à penser à envoyer une autre mission sur la planète naine?
Le vaisseau spatial Dawn de 467 millions de dollars a été lancé en 2007 pour étudier les deux plus grands objets de la ceinture d'astéroïdes, Vesta et Ceres. Après avoir étudié l'astéroïde Vesta depuis son orbite pendant environ un an, il est passé à Cérès, la plus petite planète naine du système solaire et la plus grande roche spatiale en orbite autour de la ceinture d'astéroïdes.
En orbite à Ceres, Dawn a découvert que la planète naine arbore des centaines de points lumineux étranges, contient beaucoup de glace d'eau et a des molécules organiques (les éléments de base de la vie) à sa surface. À la fin de la mission, cependant, les scientifiques se sont encore retrouvés avec de grandes questions sur Ceres et ce qu'il peut nous apprendre sur les possibilités de vie au-delà de la Terre - questions auxquelles on pourrait répondre par un voyage de suivi à la surface. [Photos: l'astéroïde Vesta et le vaisseau spatial Dawn de la NASA]
"Je pense que le genre de questions qui nous attendront nécessitera probablement de remonter à la surface, car il n'y a que beaucoup de choses que vous pouvez dire de l'orbite", Paul Schenk, scientifique participant à la mission Dawn avec l'Universities Space Association de recherche du Lunar and Planetary Institute à Houston, a déclaré Space.com.
Plus précisément, Schenk a déclaré qu'il aimerait voir une mission envoyée pour explorer l'Occator Crater, un cratère de 57 miles de large (92 kilomètres) contenant le plus grand et le plus lumineux des spots de Ceres. Comme les autres points lumineux de Cérès, le cratère de l'Occator contient des dépôts salins qui ont été laissés derrière lorsque de l'eau saumâtre a été projetée du sous-sol puis gelée à la surface. Cette découverte par la mission Dawn a révélé que l'intérieur de Cérès est plus chaud que les scientifiques ne le pensaient auparavant. Dans le cas de l'Occator Crater, un impact récent était probablement la source de cette chaleur, a déclaré Schenk.
Le minéral le plus répandu à Occator Crater est le carbonate de sodium, qui se trouve également être répandu dans des endroits sur Terre qui présentent une activité hydrothermale - des endroits comme le parc national de Yellowstone "où certains types de bactéries sont connus pour prospérer", a déclaré Schenk. Cependant, il a dit qu'il est "assez peu probable" que la vie microbienne existe sur Ceres, car la chaleur générée par les impacts ne dure pas assez longtemps pour que la vie évolue. "L'impact génère suffisamment de chaleur pour faire fondre la glace et créer les eaux souterraines qui peuvent ensuite circuler dans une zone centrale", a-t-il déclaré, mais "la zone de chaleur se contracte jusqu'à ce que l'eau disparaisse et gèle" au cours de dizaines de milliers à quelques millions d'années. Ici sur Terre, les premières formes de vie sont apparues 700 millions d'années après la formation de la Terre.
Que Ceres soit capable d'accueillir la vie - une possibilité que les scientifiques n'ont ni exclue ni confirmée à ce stade - les processus hydrothermaux observés sur la planète naine pourraient aider les scientifiques à comprendre des processus similaires sur d'autres corps du système solaire, comme la lune Europa de Jupiter ou la lune de Saturne Encelade - deux des meilleurs prétendants à l'hébergement d'une vie possible au-delà de la Terre. Des caractéristiques ressemblant à des évents hydrothermaux desséchés sur Mars pourraient également avoir soutenu la vie à un moment donné dans l'histoire de la planète. Comme les bactéries qui vivent dans les évents hydrothermaux des grands fonds sur Terre, les organismes vivant dans des caractéristiques géologiques similaires dans un autre monde n'ont pas besoin de lumière solaire pour survivre. Au lieu de cela, ils s'appuieraient sur l'énergie géothermique, comme les évents hydrothermaux et la tectonique des plaques.
Dans le cas de Ceres, se heurter à d'autres roches spatiales de grande taille semble être la source de son énergie géothermique. "Les réactions hydrothermales avec l'eau font clairement remonter les minéraux à la surface", a déclaré Schenk. "Afin de comprendre comment ce processus fonctionne sur d'autres planètes, y compris Mars, en remontant et en comprenant que la chimie et la physique - le processus physique de ce qui se passe réellement, comment ces matériaux livrés à la surface et quelles réactions ont lieu - sont va être important pour comprendre les processus hydrothermaux à travers le système solaire. Nous avons beaucoup de ces informations ici sur Terre, mais la chimie de la croûte terrestre est très différente de celle de Cérès. "
Atterrissage et itinérance sur Ceres
Parce qu'Occator Crater détient des indices alléchants sur les conditions nécessaires à la vie sur d'autres mondes, les scientifiques espèrent envoyer un atterrisseur pour explorer davantage la caractéristique la plus fascinante de Ceres, a déclaré Schenk. Idéalement, toute mission future impliquerait un petit rover comme ceux qui ont atterri sur l'astéroïde Ryugu en septembre.
"Il devrait être en mesure de prendre des instruments qui peuvent vous fournir des informations de diagnostic sur la composition, il devrait donc survivre à l'atterrissage, et il devrait probablement être capable de se déplacer pour se rendre sur le site d'intérêt spécifique. , car vous devez atterrir en toute sécurité, mais vous devez ensuite vous rendre dans la zone intéressante, ce qui pourrait être compliqué ", a déclaré Schenk. (Par exemple, la mission japonaise Hayabusa2 à Ryugu a eu du mal à trouver un site d'atterrissage sûr sur la surface étonnamment rocheuse de l'astéroïde.)
Alors que Dawn ne pouvait étudier Cérès que depuis l'orbite, atteignant une altitude la plus proche de 22 miles (35 km), un vaisseau spatial à la surface pouvait en savoir plus sur la composition de la planète naine en prélevant un échantillon et en l'analysant in situ, ou à l'intérieur du vaisseau spatial lui-même. Dawn a utilisé des spectromètres pour déterminer quels éléments se trouvent à la surface de la planète naine, mais ces mesures sont «dominées par les matériaux spectralement actifs, ceux qui révèlent des bandes d'absorption à des longueurs d'onde particulières» et les matériaux carbonés n'apparaissent pas bien dans ces mesures. , A déclaré Schenk. "Les matériaux carbonés sont souvent assez fades, donc nous devons probablement descendre à la surface pour le trouver."
Les scientifiques travaillent sur des plans préliminaires pour la prochaine mission à Cérès depuis 2008, ou sept ans avant que Dawn ne devienne le premier vaisseau spatial à visiter la planète naine. Une mission proposée appelée Ceres Polar Lander enverrait un combo orbite-atterrisseur à Ceres, laissant tomber l'atterrisseur à son pôle nord pour rechercher des indices sur la vie. La mission utiliserait le même type de techniques d'atterrissage en douceur que la NASA a utilisé pour atterrir des vaisseaux spatiaux sur Mars.
Une équipe de chercheurs de la société européenne de fabrication aérospatiale Thales Alenia Space et de l'Université de Nantes en France a présenté le concept de mission Ceres Polar Lander au Congrès européen des sciences planétaires en 2008.
Lorsque le Ceres Polar Lander a été proposé pour la première fois, les scientifiques pensaient que le pôle Nord de Ceres serait l'endroit le plus intéressant pour étudier. Cependant, c'était bien avant que Dawn ne découvre le cratère Occator, qui est maintenant sans doute l'endroit le plus intéressant de Cérès.
Actuellement, aucune agence spatiale n'a l'intention d'envoyer une autre mission à Ceres, mais cela pourrait changer maintenant que la mission Dawn est terminée. Toutes les missions proposées par la NASA devront passer par un long processus d'examen avant de pouvoir être sélectionnées pour se rendre à Ceres, mais entre-temps, les scientifiques ont beaucoup de données de Dawn à passer au crible, a déclaré Schenk. "Nous commençons seulement à comprendre Ceres ... ça va prendre un certain temps pour comprendre ce que nous voyons réellement."
