Objectifs scientifiques et concept de mission pour l’exploration future de Titan et Encelade

Par Francois Raulin, Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques

Les lunes de Saturne, Titan et Encelade, sont deux des plus énigmatiques objets planétaires du système solaire et sont des cibles de choix pour de futures explorations spatiales.

Titan présente un environnement analogue à l’environnement terrestre pour de nombreux processus qui ont lieu sur la planète bleue, ainsi que ceux se déroulant dans les objets planétaires du système solaire externe, et pour le domaine en plein développement des exoplanètes glacées. Ces processus incluent la dynamique atmosphérique, la chimie organique complexe, les cycles météorologiques (avec le méthane comme fluide actif), l’astrobiologie, les liquides de surface et les lacs, la géologie, l’érosion fluviale et éolienne, et les interactions avec un environnement de plasma externe.

L’exploration de Encelade, lors de multiples survols dédiés, fournira une occasion unique d’étude de la plus active des lunes du système solaire, comme révélé par Cassini. Elle permettra l’analyse in situ de ses panaches actifs, avec une instrumentation de haut niveau, permettant l’étude de sa chimie organique complexe, et de sa dynamique. Les panaches d’Encelade représentent très probablement les échantillons les plus accessibles d’un environnement aqueux extraterrestre dans le système solaire, avec des implications très fortes dans plusieurs domaines des sciences planétaires et biologiques.

Ainsi, Titan avec son atmosphère massive unique pour un satellite et Encelade avec ses panaches actifs sont des objets planétaires de première importance dans le système solaire pour des recherches in situ. Une publication récente parue dans la revue Planetary and Space Science présente les objectifs scientifiques et les mesures-clés devant être développées lors d’une future mission d’exploration impliquant un orbiteur autour de Saturne et Titan et un ballon dans l’atmosphère de Titan, qui avait été proposée à l’ESA en réponse à son appel à définitions des thématiques scientifiques de la prochaine classe-L mission en 2013.

Concept de future mission : orbiteur et ballon d’air Chaud dans l’atmosphère de Titan

Le scénario de mission est construit autour de trois objectifs scientifiques complémentaires :

1. Titan, en tant que système analogue à la Terre
2. Encelade, lune cryovolcanique active
3. Chimie de Titan et Encelade – des indices pour l’origine de la vie

Les mesures proposées devraient permettre un changement radical dans notre compréhension des processus mis en jeu dans les environnements et l’évolution des corps planétaires, avec une amélioration de plusieurs ordres de grandeur dans la résolution temporelle, spatiale et le niveau d’information chimique déjà fournis par la mission Cassini-Huygens. Ce concept de mission repose sur le succès de Cassini-Huygens et, de façon générale, sur l’héritage des missions spatiales précédentes, tant en ce qui concerne les technologies de mesures par télédétection que de mesures in situ.

Pour en savoir plus:

Science goals and mission concept for the future exploration of Titan and Enceladus Tobie, N.A. Teanby, A. Coustenis, R. Jaumann, F. Raulin et al. Planetary and Space Science 104 (2014) 59–77 (accès sous condition d’abonnement)