Dans le silence de l'espace interplanétaire, en route vers le lointain système jovien, la sonde la plus ambitieuse de la NASA à ce jour, Europa Clipper, a tourné ses puissants instruments vers une cible inattendue – Mars. Ce survol soigneusement planifié de la Planète rouge, qui a eu lieu en mars de cette année, n'était pas seulement une manœuvre de navigation cruciale, mais aussi une occasion unique de tester l'un des instruments les plus importants de l'engin spatial dans des conditions spatiales réelles. Les scientifiques ont maintenant, après une analyse détaillée des données recueillies, confirmé avec enthousiasme le succès complet du test. Le système radar de la sonde a fonctionné parfaitement, ouvrant la voie à de futures découvertes révolutionnaires sur la lune glacée de Jupiter, Europe.

La sonde Europa Clipper, lancée de Floride le 14 octobre 2024, a utilisé la gravité de Mars pour obtenir l'accélération nécessaire et diriger sa trajectoire vers la partie externe du système solaire. Cependant, l'équipe scientifique de la mission a vu dans ce survol une occasion en or. Alors que l'engin spatial filait au-dessus des plaines volcaniques de Mars, à des altitudes allant de 5 000 à seulement 884 kilomètres au-dessus de la surface, son instrument radar sophistiqué REASON a été allumé pendant 40 minutes complètes. Pendant ce temps, l'instrument a émis et reçu des ondes radio, balayant la surface et les couches souterraines de Mars, créant ainsi un « radargramme » unique qui a fourni aux scientifiques des données inestimables sur ses performances.

REASON : Les yeux qui perceront sous la glace d'Europe

L'instrument REASON, acronyme de Radar for Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface (Radar pour l'évaluation et le sondage d'Europe : de l'océan à la quasi-surface), est au cœur des capacités de recherche de la sonde Europa Clipper. Sa mission principale n'est pas d'explorer Mars, mais de pénétrer l'épaisse croûte de glace de la lune de Jupiter, Europe. Les scientifiques pensent que sous cette coquille de glace, épaisse peut-être de plusieurs dizaines de kilomètres, se cache un vaste océan d'eau salée liquide – l'un des candidats les plus probables à l'existence de la vie extraterrestre dans notre système solaire. La capacité du radar à pénétrer profondément sous la surface permettra aux scientifiques de créer une carte tridimensionnelle détaillée de la croûte de glace, révélant sa structure complexe, son épaisseur et ses éventuels changements. L'objectif clé est de localiser des poches potentielles d'eau liquide à l'intérieur même de la glace, qui pourraient être connectées à l'océan en dessous, et finalement de confirmer l'existence et de mesurer la profondeur de ce monde aquatique caché.

En plus de « voir » en profondeur, REASON jouera un rôle crucial dans la caractérisation de la surface d'Europe. Ses données aideront à cartographier les caractéristiques topographiques telles que les terrains chaotiques, les fissures et les crêtes qui sillonnent la surface glacée. En reliant ces formations de surface aux structures souterraines, les scientifiques espèrent comprendre les processus dynamiques qui façonnent Europe, y compris les mécanismes par lesquels des matériaux de l'océan pourraient atteindre la surface. Ces processus sont d'une importance vitale pour l'astrobiologie, car de tels matériaux pourraient contenir des traces chimiques, ou biosignatures, qui indiquent l'existence de la vie.

Pourquoi les tests dans l'espace étaient-ils nécessaires ?

Réaliser un test radar aussi détaillé sur Terre était pratiquement impossible en raison de la conception unique et grandiose de la sonde Europa Clipper. L'instrument REASON utilise deux paires d'antennes minces qui s'étendent depuis les immenses panneaux solaires, atteignant une envergure de 17,6 mètres. Les panneaux solaires eux-mêmes sont monumentaux – leur envergure totale est égale à la taille d'un terrain de basket. Une telle surface est nécessaire pour que la sonde recueille suffisamment de lumière solaire en orbite autour de Jupiter, où la lumière du soleil est environ 25 fois plus faible que sur Terre.

Avant le lancement, les ingénieurs ont effectué tous les tests possibles dans des conditions contrôlées. Au Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA en Californie du Sud, des modèles d'ingénierie des antennes ont été testés en plein air. Cependant, le matériel de vol réel, une fois fabriqué, devait être conservé dans des conditions stériles à l'intérieur d'une immense salle blanche, où la sonde a été assemblée. Pour tester pleinement la capacité du radar à émettre un signal et à recevoir son « écho clair », une chambre de près de 80 mètres de long aurait été nécessaire, ce qui était irréalisable. Par conséquent, le survol de Mars, une planète dont les scientifiques étudient la topographie depuis des décennies, a servi de laboratoire naturel parfait pour calibrer et vérifier les performances de l'instrument.

Un succès qui promet des découvertes futures

Les données recueillies pendant les 40 minutes de fonctionnement du radar au-dessus de Mars étaient extrêmement riches, avec un total de 60 gigaoctets d'informations. Les ingénieurs ont su presque immédiatement que l'instrument fonctionnait conformément aux spécifications, mais l'ensemble complet des données n'est devenu disponible pour une analyse détaillée qu'à la mi-mai. « Nous avons obtenu absolument tout ce que nous espérions du survol », a déclaré Don Blankenship de l'Université du Texas à Austin, le chercheur principal de l'instrument REASON. « L'objectif était de déterminer si le radar était prêt pour la mission sur Europe, et il a totalement réussi. Chaque partie de l'instrument a prouvé qu'elle fonctionnait exactement comme nous l'avions conçue. »

Ce test réussi n'est pas seulement un exploit technique ; il représente un formidable encouragement pour l'équipe scientifique. Ils disposent désormais de données réelles avec lesquelles s'entraîner, les comparer aux modèles existants et affiner les méthodes de traitement qu'ils utiliseront à leur arrivée sur Europe. « Les ingénieurs étaient ravis que leur test ait si parfaitement fonctionné », a déclaré Trina Ray, directrice scientifique adjointe de la mission au JPL. « L'équipe scientifique a maintenant l'avantage d'apprendre à traiter les données et à comprendre le comportement de l'instrument. Ils se font les muscles, tout comme ils le feront près d'Europe. »

Le long voyage vers Jupiter et les principaux objectifs de la mission

Le voyage de la sonde Europa Clipper vers le système jovien est long et complexe, s'étendant sur près de 2,9 milliards de kilomètres. Après la « fronde » gravitationnelle de Mars, la sonde retournera vers le système solaire interne pour profiter d'une autre assistance gravitationnelle, cette fois de la Terre, au cours de l'année 2026. Cette manœuvre lui donnera l'accélération finale nécessaire pour atteindre sa destination. Actuellement, l'engin spatial se trouve à environ 450 millions de kilomètres de la Terre.

Lorsqu'elle arrivera dans le système jovien, Europa Clipper n'entrera pas en orbite autour de la lune Europe elle-même, mais autour de Jupiter. Une telle trajectoire permettra à la sonde d'effectuer des dizaines de survols rapprochés d'Europe, réduisant ainsi son exposition aux rayonnements nocifs piégés dans le puissant champ magnétique de Jupiter. Les trois principaux objectifs scientifiques de la mission sont : déterminer l'épaisseur de la croûte de glace et son interaction avec l'océan en dessous, étudier la composition de la surface et des couches souterraines, et caractériser en détail la géologie de la lune. Une étude détaillée d'Europe aidera les scientifiques à mieux comprendre le potentiel astrobiologique des mondes habitables au-delà de notre planète, apportant des réponses à l'une des questions les plus profondes de l'humanité : sommes-nous seuls dans l'univers ? Le test réussi du radar au-dessus de Mars est une étape cruciale sur la voie de ces réponses. Vous pouvez trouver plus d'informations sur la mission sur le site officiel de la NASA.