Tous ces faits (à l’exception des références littéraires) proviennent d’un ensemble de données très limité. Certaines des meilleures données ont été recueillies lors d’un survol de la Voyager 2 en 1986. Depuis lors, les seules nouvelles données proviennent de télescopes terrestres. Bien que leur résolution ait augmenté régulièrement, ils n’ont pu qu’effleurer la surface de ce qui pourrait se cacher dans le système entourant le géant de glace le plus proche. Espérons que cela va changer, car une équipe de scientifiques a publié un livre blanc préconisant la visite d’un nouveau vaisseau spatial de classe Flagship.

Ce document a été rédigé par le Dr Richard Cartwright, chercheur à l’Institut SETI, et la Dre Chloe B Beddingfield, scientifique au SETI et à l’Ames Research Center de la NASA, qui ont rassemblé plus de 100 co-auteurs pour soutenir ce document. Le document propose une mission phare, dont le coût global s’élève à plus d’un milliard de dollars. L’équipe suggère que la mission devrait être conçue et lancée au cours de la prochaine décennie afin d’utiliser une assistance gravitationnelle de Jupiter qui n’est disponible qu’une fois toutes les quelques décennies.


Cette assistance gravitationnelle présente deux avantages principaux. Le premier est qu’elle permet d’accélérer la mission, ce qui permet de passer plus de temps à faire de la science avant que la source d’énergie ne soit épuisée. De plus, elle permet potentiellement d’amener l’engin spatial dans le système uranien à temps pour voir un équinoxe dans le cadre d’une mission prolongée. La surveillance de cet événement très rare permettrait à l’équipe scientifique de saisir des données encore plus uniques, impossibles à recueillir jusqu’à présent.

Mais l’équipe scientifique ne s’intéresse pas seulement à la planète elle-même. De nombreuses lunes d’Uranus sont uniques et méritent elles-mêmes un examen plus approfondi. Voyager 2 a découvert 10 nouvelles lunes, et d’autres ont été découvertes depuis, ce qui porte le total à 27, soit la troisième plus importante du système solaire.

Les lunes sont classées en trois groupes distincts : les cinq lunes classiques, dont Titania est la plus grosse, les neuf lunes irrégulières, dont les orbites indiquent qu’elles pourraient être des objets capturés ailleurs dans le système solaire, et les 13 lunes intérieures ou annulaires qui résident principalement dans les anneaux d’Uranus.


Les lunes classiques sont probablement composées de roche et de glace d’eau, et ont le potentiel d’être des mondes océaniques, avec des océans souterrains sous une épaisse couche de glace. Ces océans souterrains peuvent provoquer une activité tectonique ou cryovolcanique sur les lunes classiques. On en trouve des indications sur Miranda et Ariel, deux des lunes classiques dont la surface semble avoir été modifiée dans un passé relativement récent (géologiquement parlant).

Les images actuelles de leur surface sont à résolution relativement faible, et l’un des principaux objectifs de la mission proposée est de prendre des images à plus haute résolution de la surface des lunes. Une résolution plus élevée permet de mieux comprendre les caractéristiques géologiques de ces lunes, notamment le nombre de cratères, qui peut être utilisé comme indicateur de l’âge de la surface.

Si ces lunes ont des océans souterrains, elles seront ajoutées à la liste des mondes intéressants pour les astrobiologistes. Cette liste comprend également des endroits comme Encelade, qui ressemble étrangement à Miranda, selon le Dr. Mais ce n’est pas le seul endroit intéressant à regarder dans le système. Mab, l’une des lunes annulaires d’Uranus, orbite à l’intérieur d’un anneau diffus et poussiéreux qui pourrait être soutenu par de la matière éjectée du minuscule corps, qui pourrait aussi se retrouver sur les lunes voisines. De même, les lunes extérieures Titania et Obéron pourraient être recouvertes de poussière tombant des satellites irréguliers éloignés d’Uranus. Ce genre d’interactions dynamiques entre les différentes lunes d’Uranus pourrait être vérifié par la mission proposée.


Afin de vérifier les interactions entre les lunes et de nombreuses autres subtilités du système planétaire, la mission devra disposer d’instruments avancés pour collecter toutes ces données. Le Dr. Cartwright mentionne qu’il y en aura trois principaux : une caméra à lumière visible, un magnétomètre et un spectromètre de cartographie dans l’infrarouge proche.

En plus de fournir des images impressionnantes du système planétaire pour la consommation sur Terre, la caméra à lumière visible peut être utilisée pour fournir des images à haute résolution des surfaces des objets, comme décrit ci-dessus. Elle peut fournir un aperçu de toute activité récente à la surface, et elle fera partie intégrante de l’objectif de la mission prolongée qui consiste à observer les changements saisonniers sur Uranus elle-même.

Le magnétomètre permettra aux scientifiques d’étudier de près les interactions entre les lunes et le champ magnétique unique d’Uranus. Un magnétomètre pourrait être utilisé pour rechercher les océans salés souterrains dans ces lunes en identifiant les champs magnétiques induits provenant de leur intérieur. Cette technique a été utilisée par le magnétomètre de Galilée pour rechercher des océans salés dans les grandes lunes de Jupiter. Le JPL a récemment mis au point un magnétomètre très sensible qui pourrait éventuellement être lancé dans le cadre de cette mission.


Un spectromètre de cartographie dans l’infrarouge proche est un instrument standard pour toute mission scientifique spatiale moderne et est essentiel pour comprendre quelles molécules sont présentes sur les surfaces des lunes d’Uranus. En particulier, il pourrait caractériser la glace de dioxyde de carbone et les matériaux contenant de l’ammoniac, qui sont des molécules à courte durée de vie géologique qui ont été détectées sur certaines lunes d’Uranus. L’étude de ces molécules nous permettrait de mieux comprendre le potentiel astrobiologique de ces satellites.

Lorsqu’on lui demande pourquoi l’envoi d’une mission vers ce géant des glaces, dont le potentiel astrobiologique est inconnu, pourrait être une meilleure utilisation de l’argent des contribuables américains que d’éventuelles missions vers d’autres candidats astrobiologiques prometteurs, le Dr Cartwright évoque deux raisons principales.

Premièrement, il y a si peu de données sur Uranus en général, et la plupart de ces données ont été recueillies à distance au cours des 30 dernières années et plus. Une seule mission sur le système, avec l’intention de le mettre en orbite, augmenterait de façon exponentielle notre compréhension de l’un des corps planétaires les moins étudiés du système solaire.


Deuxièmement, le nombre de questions auxquelles vous pouvez répondre avec une seule mission en orbite vers Uranus dépasse de loin les données recueillies lors d’un voyage sur une seule lune. Il y a 27 corps connus à étudier dans le système, ainsi que la planète elle-même, ses anneaux et son étrange magnétosphère, et il reste peut-être encore plus de lunes à découvrir. Un seul orbiteur serait capable de collecter des données sur chacun d’eux.

Le Dr. Cartwright s’empresse également de souligner que, dans le cadre de la dernière étude décennale, une mission similaire au système Uranus s’est classée troisième en termes de priorité. Les deux missions qui la précèdent sont celles qui sont devenues le Perseverance Mars Rover et la mission Europa Clipper, toutes deux en cours de développement. Avec le projet Uranus, l’équipe espère que le concept sera repris comme prochaine mission phare.

Si elle est retenue, l’équipe a un peu de temps pour atteindre la fenêtre nécessaire à l’utilisation de l’assistance gravitationnelle de Jupiter entre 2030 et 2034. Avec l’aide de l’énorme géant gazeux, la mission devrait arriver dans le système uranien au début ou au milieu des années 2040. Cela donnera aux scientifiques de la mission tout le temps nécessaire pour se remettre au courant de leur Shakespeare, au cas où ils auraient l’occasion de nommer d’autres lunes.

Source: Phys.org, le 28 juillet 2020 – Traduction par Astro Univers