14 octobre 2024
Lancement d'Europa Clipper vers Europe

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La mission

Europa Clipper est la première mission conçue pour mener une étude détaillée d'Europe, la lune de Jupiter. Des preuves scientifiques suggèrent que les ingrédients nécessaires à la vie pourraient exister sur Europe dès maintenant. Le vaisseau spatial parcourra 2,9 milliards de kilomètres pour atteindre Jupiter en avril 2030. Il orbitera autour de Jupiter et effectuera 49 survols rapprochés d'Europe.

• Lancement : 14 octobre 2024.
• Mission : Déterminer si Europe présente des conditions propices à la vie.
• Les trois principaux objectifs scientifiques de la mission sont de comprendre la nature de la couche de glace et de l'océan qui se trouve en dessous, ainsi que la composition et la géologie de la lune. L'exploration détaillée d'Europe par la mission aidera les scientifiques à mieux comprendre le potentiel astrobiologique de mondes habitables au-delà de notre planète.
• Survols : Europa Clipper effectuera des dizaines de survols rapprochés d'Europe, afin de recueillir des mesures détaillées pour étudier Europe. La sonde, en orbite autour de Jupiter, effectuera près de 50 survols d'Europe à des altitudes de rapprochement aussi basses que 25 kilomètres au-dessus de la surface, survolant un endroit différent à chaque survol pour scanner la quasi-totalité d'Europe.

Europa Clipper : le plus grand vaisseau spatial planétaire

Avec ses panneaux solaires et ses antennes entièrement déployés, le vaisseau spatial Europa Clipper s'étend sur une surface plus grande qu'un terrain de basket : environ 30,5 mètres de long et 17,6 mètres de large. Représenté dans ce concept d'artiste devant une illustration d'un terrain de basket, Europa Clipper est le plus grand vaisseau spatial jamais construit par la NASA pour une mission planétaire. Europa Clipper est en route vers le système de Jupiter, où il étudiera la lune glacée de la géante gazeuse, Europe.

L'exploration détaillée d'Europe par la mission aidera les scientifiques à mieux comprendre le potentiel astrobiologique de mondes habitables au-delà de notre planète.

• 1 Capteurs du magnétomètre ECM (x3)
• 2 Perche du magnétomètre
• 3 Antenne parabolique grand gain
• 4 Grappe de moteurs-fusées (x 4 de 6 moteurs)
• 5 Module de propulsion
• 6 Groupe d'antennes moyen gain
• 7 Panneaux solaires (10), face active
• 8 Antennes HF du radar REASON (x 2)
• 9 Radiateur
• 10 Pare-Soleil
• 11 Module de l'avionique (blindé)
• 12 Pont supportant les instruments tournés vers la surface d'Europe
• 13 Viseurs d'étoiles (x2)
• 14 Antennes VHF du radar REASON (x 4)
• 15 Nadir (tourné vers la surface de la lune Europe)
• 16 Sens de déplacement.

Le lancement le 14 octobre 2024

Lien vers l'animation pour voir le trajet d'Europa Clipper entre la Terre et Europe.
Arrivée prévue en 20230.

Qu’est-ce qui nous fait penser qu’Europe possède un océan ?

Dans les années 1960, des observations au télescope terrestre ont permis de déterminer que la composition de la surface d'Europe est principalement constituée de glace d'eau, comme la plupart des autres corps solides du système solaire externe.

Dans les années 1960, des observations au télescope terrestre ont permis de déterminer que la composition de la surface d'Europe est principalement constituée de glace d'eau, comme la plupart des autres corps solides du système solaire externe.

Les sondes Pioneer 10 et 11 ont survolé Jupiter au début des années 1970, mais les premières sondes à photographier les surfaces des lunes de Jupiter avec des détails significatifs furent les sondes Voyager 1 et 2. La sonde Voyager 1 s'est approchée au plus près de Jupiter en mars 1979, suivie de Voyager 2 en juillet de la même année. La meilleure résolution d'imagerie des sondes Voyager était limitée à un peu plus de 2 kilomètres par pixel. Ces images ont révélé une surface plus brillante que celle de la lune de la Terre, sillonnée de nombreuses bandes et crêtes, et avec une absence surprenante de grands cratères d'impact, de hautes falaises ou de montagnes (en d'autres termes, une surface très lisse, par rapport aux autres lunes glacées).

Même si les sondes Voyager ne sont pas passées très près d'Europe, leurs images étaient d'une qualité suffisamment élevée pour que les chercheurs remarquent que certaines des bandes sombres avaient des côtés opposés qui se correspondaient extrêmement bien, comme les pièces d'un puzzle. Ces fissures s'étaient séparées et de la matière sombre et glacée semblait s'être écoulée dans les interstices ouverts, suggérant que la surface avait été active à un moment donné dans le passé. Les images de Voyager n'ont montré qu'une poignée de cratères d'impact, qui devraient se former au fil du temps, car la surface d'une planète est constamment bombardée de météorites pendant des milliards d'années jusqu'à ce que la surface soit couverte de cratères. Ainsi, l'absence de grands cratères d'impact suggérait que la surface de la lune était relativement jeune et impliquait que quelque chose les avait effacés - comme des coulées de glace volcaniques ou le tassement de la croûte glacée sous son propre poids.

Les scientifiques ont également découvert que les schémas de certaines des plus longues structures linéaires de la surface ne correspondaient pas aux schémas prévus des fractures qui devraient être créées par les marées alors qu'Europe orbite autour de Jupiter. Ils ont déterminé que les schémas correspondraient très bien si la surface d'Europe pouvait se déplacer indépendamment et n'était pas verrouillée au reste de l'intérieur, comme ce serait le cas si une couche de liquide ou de glace légèrement plus chaude existait entre la croûte et l'intérieur profond.

Des indices alléchants laissaient également penser qu'Europe avait peut-être eu un intérieur chaud à un moment donné dans le passé, et qu'il en est peut-être encore ainsi. Des études sur la manière dont le réchauffement dû aux marées devrait affecter Europe ont suggéré qu'un océan souterrain global pourrait exister dans la lune glacée aujourd'hui.

Ces découvertes intrigantes ont suscité un fort sentiment d'impatience pour la mission Galileo, lancée en 1989 et entrée en orbite autour de Jupiter en 1995. L'une des mesures les plus importantes réalisées par la mission Galileo a montré comment le champ magnétique de Jupiter a été perturbé dans l'espace autour d'Europe. Cette mesure suggère fortement qu'un type particulier de champ magnétique est créé (induit) à l'intérieur d'Europe par une couche profonde de fluide conducteur d'électricité sous la surface. En se basant sur la composition glacée d'Europe, les scientifiques pensent que le matériau le plus susceptible de créer cette signature magnétique est un océan global d'eau salée. Europa Clipper cherchera à confirmer la présence de son océan. Par exemple, les mesures de la flexion due aux marées sont un indicateur important : si l'océan existe, les marées devraient déformer la surface d'environ 30 m ; si la lune est entièrement gelée, les marées devraient étirer la surface d'un mètre seulement. La composition de la matière rougeâtre à la surface sera également d'un grand intérêt. Les scientifiques aimeraient savoir si cette matière contient des indices sur la composition de l'océan et si des matériaux circulent entre la surface et l'intérieur.

L'eau

L'eau liquide est en tête de liste des ingrédients nécessaires à la vie, et Europe en regorge. Les scientifiques pensent qu'Europe possède un océan salé sous sa croûte glacée contenant environ deux fois plus d'eau que tous les océans de la Terre réunis. L'eau dissout les nutriments dont les organismes se nourrissent, transporte des substances chimiques importantes dans les cellules vivantes, soutient le métabolisme et permet à ces cellules d'éliminer les déchets. Les scientifiques sont convaincus qu'il existe un fond marin rocheux au fond de l'océan d'Europe. L'activité hydrothermale pourrait éventuellement fournir des nutriments chimiques qui pourraient soutenir les organismes vivants.

La meilleure preuve de la présence d'un océan sur Europe a été recueillie par la sonde spatiale Galileo de la NASA, qui a orbité autour de Jupiter de 1995 à 2003. Bien qu'Europe ne possède pas de champ magnétique propre, lorsque la sonde spatiale Galileo a effectué 12 survols rapprochés d'Europe, son magnétomètre a détecté un champ magnétique à l'intérieur d'Europe alors que le puissant champ magnétique de Jupiter passait près de la lune. Les scientifiques pensent que la cause la plus probable de cette signature magnétique est un océan global d'eau salée.

La surface glacée et brillante d'Europe ne ressemble à rien de ce que l'on peut voir sur Terre. C'est le corps le plus lisse du système solaire, avec peu de montagnes imposantes ou de bassins profonds. Des crêtes et des rainures sillonnent la surface, divisant le paysage. Beaucoup de ces caractéristiques coïncident avec de longues traînées courbes de couleur sombre et rougeâtre, certaines s'étendant sur la surface en de grands arcs de plus de 1 000 kilomètres de long. Ailleurs, des dômes, des fosses et des amas de blocs de glace suggèrent que de la glace chaude pourrait remonter des profondeurs.

Europe, pourrait abriter un océan

La surface d'Europe présente des signes indiquant la présence d'un océan en dessous. Les images de la surface d'Europe montrent des motifs de fissures et de crêtes suggérant un océan global permettant de grandes marées qui déforment la surface. Les deux plus grandes structures d'impact sur Europe présentent des motifs concentriques, ce qui suggère que des impacts ont pu pénétrer à travers la coquille de glace d'Europe jusqu'à l'eau liquide. De plus, la géologie de la surface d'Europe suggère que de la glace chaude s'est élevée à travers la coquille de glace, probablement à proximité d'une interface glace-océan.

Les modèles suggèrent également que la coquille glacée d'Europe s'étire et se relâche sous l'effet de la gravité de Jupiter alors qu'Europe gravite autour de la planète géante. Ce phénomène de compression et de relâchement est appelé flexion par marée et crée de la chaleur à l'intérieur d'Europe. En fait, la flexion par marée crée probablement suffisamment de chaleur à l'intérieur d'Europe pour maintenir l'océan liquide sous la surface.

Chimie

Outre l’eau, la vie telle que nous la connaissons a également besoin de certains éléments chimiques – les éléments constitutifs de la vie – dont le carbone, l’hydrogène, l’azote, l’oxygène, le phosphore et le soufre. Ces éléments sont communs dans l’univers et constituent 98 % de la matière vivante sur Terre en se combinant pour former des molécules organiques essentielles à la vie. Les scientifiques pensent que ces éléments ont probablement été incorporés à Europe lors de la formation de la lune. Plus tard, des astéroïdes et des comètes sont entrés en collision avec la lune et ont peut-être laissé davantage de matières organiques.

Toute vie sur Terre est constituée de molécules organiques, mais le simple fait de trouver des molécules organiques ne signifie pas que ces molécules sont liées à la vie. Les molécules peuvent également être fabriquées de nombreuses manières qui n'impliquent pas d'organismes vivants. Cependant, la découverte de ce type de molécules sur Europe aiderait les scientifiques à déterminer si les ingrédients de la vie ont déjà existé sur cette lune glacée.

Certains de ces éléments chimiques essentiels pourraient être présents dans la coquille glacée d'Europe. D'autres éléments chimiques essentiels pourraient provenir du noyau d'Europe et de l'érosion de l'intérieur rocheux de la lune. La flexion des marées est un système de chauffage qui peut faire circuler l'eau et les nutriments entre l'intérieur rocheux de la lune, la coquille de glace et l'océan. Cela pourrait créer un environnement aqueux riche en éléments chimiques propices à la vie.

Énergie

Le troisième ingrédient de la vie est l’énergie. Toutes les formes de vie ont besoin d’énergie pour survivre. Sur Terre, la majeure partie de cette énergie provient du Soleil. Par exemple, les plantes poussent et prospèrent grâce à la photosynthèse, un processus qui convertit la lumière du soleil en énergie. L’énergie est transférée aux humains, aux animaux et à d’autres organismes lorsque les plantes sont consommées.

Mais le type de vie qui pourrait habiter Europe serait probablement alimenté uniquement par des réactions chimiques plutôt que par la photosynthèse, car toute vie sur Europe existerait sous la glace, où il n'y a pas de lumière solaire.

La surface d'Europe est frappée par les radiations de Jupiter. C'est une mauvaise chose pour la vie à la surface : elle ne pourrait pas survivre. Mais les radiations pourraient créer du carburant pour la vie dans un océan sous la surface.

Le rayonnement scinde les molécules d'eau (H2O, composées d'oxygène et d'hydrogène) dans l'atmosphère extrêmement ténue d'Europe. L'hydrogène s'envole et une grande partie de l'oxygène reste sur place et peut se lier à d'autres éléments. L'oxygène est un élément très réactif, ce qui signifie qu'il pourrait potentiellement être utilisé dans des réactions chimiques libérant de l'énergie. Si l'oxygène parvient d'une manière ou d'une autre à atteindre l'océan, il pourrait réagir avec d'autres produits chimiques pour éventuellement fournir de l'énergie chimique à la vie microbienne.

L'océan d'Europe est probablement en contact direct avec la roche chaude du fond marin. Alors qu'Europe tourne autour de la géante gazeuse, l'intérieur de la lune glacée se plie. Cette flexion force l'énergie à pénétrer à l'intérieur de la lune, qui s'échappe ensuite sous forme de chaleur (imaginez comment plier un trombone à plusieurs reprises génère de la chaleur). Plus l'intérieur de la lune se plie, plus la chaleur est générée.

L'interaction avec la roche chaude pourrait fournir de l'hydrogène et d'autres substances chimiques à l'océan. Alors que l'apport énergétique nécessaire à la vie sur Terre provient principalement du Soleil, celui d'Europe pourrait provenir de la chimie de surface et des interactions eau-roche sur le fond marin.

De plus, si le plancher océanique rocheux d'Europe est chauffé par la flexion des marées, ce processus pourrait potentiellement fournir de l'énergie sous forme de nutriments chimiques disponibles dans les cheminées hydrothermales. Nous savons que ce type de processus est possible car nous observons quelque chose de similaire dans les cheminées hydrothermales ici sur Terre. Les cheminées hydrothermales sur Terre ont été découvertes pour la première fois en 1977 dans le rift des Galapagos, une zone profonde de l'océan Pacifique, loin des côtes de l'Amérique du Sud. Depuis lors, de nombreux systèmes de cheminées de ce type ont été découverts sur les fonds océaniques de la Terre. Cette découverte a révolutionné notre compréhension de la vie sur Terre et est considérée comme l'une des découvertes les plus importantes jamais faites dans le domaine des sciences océaniques.

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