Les scientifiques terriens se rapprochent d'objets célestes pas si lointains, susceptibles de receler la vie.

par Malaurie Chokoualé Datou | 3 juillet 2019

Tantôt survo­­lant une crête, tantôt suivant le tracé sinueux d’un cours d’eau, un drone quadri­­co­­ptère avance à bonne vitesse à travers un décor ocre. Les collines sablon­­neuses qui défilent sous son ventre de métal ressemblent aux dunes nami­­biennes. Passant au-dessus d’une vallée, il se pose pour une nouvelle halte, ses huit rotors soule­­vant un nuage de pous­­sière. À la recherche de « maté­­riaux biolo­­gique­­ment perti­­nents », Dragon­­fly (Libel­­lule en français) s’ex­­tirpe à nouveau du sol, repre­­nant son explo­­ra­­tion soli­­taire dans cette atmo­­sphère brumeuse.

Dans quelques années, ces images de synthèse présen­­tées par la NASA devien­­dront réalité. Le 27 juin 2019, l’agence spatiale améri­­caine a annoncé « sa prochaine desti­­na­­tion dans le système solaire » : Titan. « Nous rendre dans ce monde océa­­nique pour­­rait révo­­lu­­tion­­ner ce que nous savons de la vie dans l’uni­­vers », a déclaré l’ad­­mi­­nis­­tra­­teur de la NASA, Jim Bridens­­tine. Lancé en 2026, le drone arri­­vera à bon port en 2034. Tout au long de cette mission qui devrait durer deux ans et huit mois, il analy­­sera diffé­­rentes parties du plus grand satel­­lite natu­­rel de Saturne suivant plusieurs étapes, alors qu’il rece­­vra des signaux lumi­­neux qui mettront 43 minutes à l’at­­teindre depuis la Terre.

C’est la première fois qu’un engin spatial buti­­nera ainsi sur un autre corps céleste, avec comme but ultime de trou­­ver des traces de vie extra­­­ter­­restre. « Cela fait plus de dix ans qu’il existe des propo­­si­­tions de missions vers Titan et celle-ci doit bien être la sixième ou la septième du genre », explique Gabriel Tobie, plané­­to­­logue au CNRS. « Le concept proposé aujourd’­­hui est plutôt origi­­nal car il permet à la fois d’avoir une mission pas trop chère (un milliard de dollars) mais aussi de survo­­ler et d’ob­­te­­nir des données au sol de Titan. » Voilà en outre bien long­­temps que la NASA n’a pas vu la surface de cette lune promet­­teuse, qui pour­­rait bien héber­­ger une vie extra­­­ter­­restre.

Le drone Dragon­­fly sillon­­nera les hauteurs de Titan en 2034  
Crédits : NASA

Titan, cette crème brûlée

Ce même paysage orangé et rocailleux avait accueilli avec une douceur rela­­tive la sonde Huygens, de l’Agence spatiale euro­­péenne (ESA), le 14 janvier 2005. Un impo­­sant para­­chute avait permis à l’en­­gin de 350 kg un atter­­ris­­sage tout en souplesse sur Titan, bien loin de la vitesse de 20 000 km/h avec laquelle il avait péné­­tré dans son atmo­­sphère. En touchant le sol aride, la capsule avait rebondi légè­­re­­ment, proje­­tant des aéro­­sols orga­­niques autour d’elle. Puis elle avait conti­­nué à glis­­ser sur une tren­­taine de centi­­mètres avant de s’im­­mo­­bi­­li­­ser enfin. « C’était la première fois qu’une sonde spatiale se posait sur un corps céleste situé au-delà de l’or­­bite martienne », s’était alors féli­­ci­­tée l’ESA.

Alice Le Gall assis­­tait en direct à cet atter­­ris­­sage. « Je ne me doutais pas que, quelques années plus tard, j’au­­rais la chance d’aus­­cul­­ter les dunes, les lacs et les rivières de cet astre fasci­­nant grâce au radar de la mission Cassini », raconte cette spécia­­liste des surfaces et sous-surfaces du système solaire. Aujourd’­­hui ensei­­gnante-cher­­cheuse en plané­­to­­lo­­gie à l’uni­­ver­­sité de Versailles Saint-Quen­­tin-en-Yvelines, elle salue le passage de Titan d’un « statut de lune mysté­­rieuse à celui d’un endroit fami­­lier et de grand inté­­rêt ».

Décou­­vert par l’as­­tro­­nome hollan­­dais Chris­­tiaan Huygens en 1655, Titan a toujours fasciné le monde scien­­ti­­fique. Ce gigan­­tesque caillou est si impo­­sant que son diamètre de 5 150 kilo­­mètres fait de lui le deuxième plus gros satel­­lite du système solaire après Gany­­mède, une lune de Jupi­­ter. « C’est un objet qui a long­­temps été très mysté­­rieux car on ne savait que très peu de choses de sa surface », déve­­loppe Gabriel Tobie à propos de celui qu’on appelle égale­­ment Saturne VI. « Puis, en 1940, on s’est rendu compte qu’il y avait une atmo­­sphère très active assez simi­­laire à celle de la Terre, même si elle est fina­­le­­ment beau­­coup plus froide : – 180°C. »

La sonde Huygens
Crédits : NASA

Les premières images de Titan nous sont parve­­nues grâce aux obser­­va­­tions de la sonde Voya­­ger 1 en 1980. Elles montraient une boule impé­­né­­trable, à cause de couches de brouillards parti­­cu­­liè­­re­­ment opaques qui bloquent une grande partie des rayons du Soleil. De fait, Titan dispose d’une atmo­­sphère de 200 à 880 km d’épais­­seur, alors qu’elle reste en-dessous de 100 km d’al­­ti­­tude sur la Terre.

Puis en octobre 1997, la sonde Huygens a été lancée pour un voyage d’un milliard et demi de kilo­­mètres. Tran­­spor­­tés jusqu’aux alen­­tours de Saturne grâce à l’or­­bi­­teur Cassini de la NASA, les deux modules se sont ensuite sépa­­rés, voguant chacun vers des missions distinctes mais complé­­men­­taires. Projet coopé­­ra­­tif entre la NASA, l’ESA et l’ASI (l’agence spatiale italienne), la mission Cassini-Huygens avait pour but de rassem­­bler des données sur la surface et sur l’at­­mo­­sphère du satel­­lite ; une étude appro­­fon­­die de Titan pouvait ainsi réel­­le­­ment débu­­ter.

Alors que la sonde Huygens four­­ra­­geait à la surface, la sonde Cassini a réalisé sa propre mission, survo­­lant 127 fois la sonde Cassini entre 2004 et 2017. Elle a progres­­si­­ve­­ment construit une image précise de la surface du satel­­lite et permis de confir­­mer que Titan était le seul corps du système solaire, hormis la Terre, à avoir des rivières, des mers et des pluies.

Titan ressemble beau­­coup à une Terre primi­­tive.
Crédits : NASA

La sonde Huygens a elle aussi récolté une quan­­tité extra­­or­­di­­naire de données. Elle a pu établir que toutes ses éten­­dues liquides sont en fait consti­­tuées de méthane, car « le méthane a le même compor­­te­­ment que l’eau sur Terre à cause des tempé­­ra­­tures glaciales », ajoute Tobie. Il pleut donc pério­­dique­­ment du méthane liquide sur Titan. Les scien­­ti­­fiques ont égale­­ment réalisé que l’at­­mo­­sphère épaisse de la lune était compo­­sée majo­­ri­­tai­­re­­ment d’azote et que le sol ressem­­blait à du sable, recou­­vert d’une couche fine et dure – un peu « comme de la crème brûlée », avait avancé avec humour le respon­­sable des instru­­ments scien­­ti­­fiques, John Zarne­­cki.

De fait, il y a de la matière orga­­nique sur Titan, de l’éner­­gie solaire (bien qu’il soit dix fois plus éloi­­gné du Soleil que la Terre) et ther­­mique (après un impact ou un événe­­ment cryo-volca­­nique), et « il peut y avoir de l’eau liquide de façon tran­­si­­toire à la surface, après un impact météo­­ri­­tique ou un événe­­ment cryo-volca­­nique », explique Alice Le Gall avant de résu­­mer : « La présence simul­­ta­­née de molé­­cules carbo­­nées, d’éner­­gie et d’eau liquide sur Titan en fait l’un des endroits du système solaire les plus propices à l’émer­­gence de la vie. » Toute­­fois, si la vie existe à la surface de Titan, elle pour­­rait aussi être d’un autre type que la nôtre (c’est-à-dire sans eau liquide). « Il pour­­rait s’agir d’une vie qui s’est déve­­lop­­pée dans les lacs et mers d’hy­­dro­­car­­bures de Titan », précise la cher­­cheuse.

Ces décou­­vertes ont achevé de convaincre la commu­­nauté scien­­ti­­fique de l’in­­té­­rêt de cet astre pour l’hu­­ma­­nité afin d’y « recher­­cher des biosi­­gna­­tures – des traces de vie ». D’autres missions ont bien tenté de se frayer un chemin vers cette lune depuis 2007, mais « avant le terme de la mission Cassini-Huygens en 2017, il a été diffi­­cile de moti­­ver de nouvelles missions », ajoute Tobie. C’est désor­­mais chose faite avec Dragon­­fly.

Un monde de possi­­bi­­li­­tés

Alors que Dragon­­fly s’en ira dans quelques années véri­­fier que toutes les condi­­tions requises pour l’émer­­gence d’une vie extra­­­ter­­restre existent bien sur Titan, d’autres astres attirent égale­­ment l’at­­ten­­tion des scien­­ti­­fiques et ils sont nombreux à pouvoir poten­­tiel­­le­­ment accueillir une forme de vie. 

Titan face à Saturne
Crédits : NASA

« On a déjà trouvé plusieurs objets », confirme Gabriel Tobie. « La prochaine étape est main­­te­­nant d’al­­ler s’y poser pour récol­­ter des éléments plus perti­­nents, pour aller au-delà de la spécu­­la­­tion. » Titan est ainsi le premier sur la liste, mais le satel­­lite Europe ne devrait pas tarder à suivre. C’est aussi une « cible prio­­ri­­taire ». Cette lune de Jupi­­ter de 3 121 km de diamètre possède une surface compo­­sée de glace, dont la tempé­­ra­­ture s’élève à –150°C. La sonde Voya­­ger 2 a permis aux scien­­ti­­fiques d’émettre une hypo­­thèque sur ce qu’elle recouvre. Selon cette théo­­rie, un océan liquide de 90 km de profon­­deur se trouve en deçà. En cours de déve­­lop­­pe­­ment, la mission Europa Clip­­per de la NASA devrait s’en­­vo­­ler pour ces froides contrées entre 2022 et 2025.

Il faut aussi comp­­ter sur les nouveaux candi­­dats à la vie, comme Ence­­lade, sixième plus grande lune de Saturne, de 500 km de diamètre seule­­ment. « Mais celle-ci est parti­­cu­­lière parce que nous avons déjà les réponses à toutes nos ques­­tions et que nous savons aujourd’­­hui qu’elle est habi­­table », ajoute Tobie. « Il nous faudra donc bien­­tôt y aller pour détec­­ter des signes de vie. » Des molé­­cules orga­­niques complexes ont été décou­­vertes sur cette petite lune glacée. Ence­­lade renferme en outre un océan liquide d’au moins 10 km de profon­­deur sous sa tren­­taine de kilo­­mètres de glace et possède de véri­­tables geysers d’eau de mer extra­­­ter­­restre, suggé­­rant qu’elle pour­­rait égale­­ment abri­­ter une vie micro­­bienne.

« Chauffé par l’ef­­fet de marée de leur planète, le plan­­cher de ces océans pour­­rait abri­­ter des sources hydro­­ther­­males simi­­laires aux fumeurs noirs qui seraient en partie à l’ori­­gine de la vie sur Terre », pour­­suit Alice Le Gall. Une mission privée soute­­nue par la NASA a été annon­­cée en 2017 pour cher­­cher d’éven­­tuelles signa­­tures biolo­­giques sur Ence­­lade, mais sa faisa­­bi­­lité doit encore être éprou­­vée. Une telle véri­­fi­­ca­­tion s’an­­nonce peu aisée à cause de ses kilo­­mètres de glace.

Image prise par la sonde Cassini montrant les geysers du satel­­lite Ence­­lade
Crédits : NASA, JPL-Caltech/Space Science Insti­­tute

Mars et Vénus font égale­­ment partie des cibles à venir. Rappe­­lez-vous : en juin 2018, la NASA avait annoncé avoir décou­­vert de la matière orga­­nique à base d’hy­­dro­­car­­bures sur la Planète rouge, relançant le débat sur la présence de traces de vie. Décou­­vertes à la surface de Mars par le rover Curio­­sity, ces molé­­cules avaient été préser­­vées pendant 3 milliards d’an­­nées dans des sédi­­ments. « Cela ne veut pas dire qu’il y a de la vie, mais les compo­­sés orga­­niques sont les pierres de construc­­tion de la vie », a nuancé Sanjeev Gupta, profes­­seur de science de la terre à l’Im­­pe­­rial College de Londres, égale­­ment coau­­teur de l’étude en ques­­tion.

Pour Vénus, le mystère demeure. Mais des scien­­ti­­fiques ont suggéré qu’une vie sous forme de microbes pour­­rait se nour­­rir du carbone à 50 km de la surface de la jumelle de la Terre, où il fait tout de même 462°C et où la pres­­sion atmo­s­phé­­rique est 92 fois supé­­rieure à celle d’ici bas. Par ailleurs, la mission russe Venera-D à desti­­na­­tion de Vénus pour­­rait bien être lancée en 2027 depuis le cosmo­­drome de Vostochny.

Pour l’heure, alors que le début de la mission de Dragon­­fly se fait attendre, ses promesses sont déjà extra­­or­­di­­naires. Rendez-vous compte : alors que le rover améri­­cain Curio­­sity a parcouru 20 kilo­­mètres en sept ans sur Mars, il est prévu que ce robot propulsé au pluto­­nium vole 175 kilo­­mètres au cours de sa mission sur Titan.

Pour Tobie, il faut toute­­fois rester réaliste car les défis sont encore grands. « Je pense que les instru­­ments qui sont sur Dragon­­fly permet­­tront de détec­­ter des indi­­ca­­teurs, mais pas encore de repé­­rer des formes de vie », explique-t-il. « Nous n’avons pas d’ins­­tru­­ment assez puis­­sant pour cela, mais la mission de Dragon­­fly nous permet­­tra quand même de préci­­ser les condi­­tions physiques et chimiques qui permettent l’émer­­gence d’une forme de vie, bien diffé­­rente de la nôtre ».

Le satel­­lite Europe, monde de glace.
Crédits : JPL-Caltech/Nasa

Couverture : Cassini/NASA.


 

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