Sélectionnée dans le cadre du programme Discovery, la mission Trident se donne pour objectif de survoler Triton, la plus grande des lunes de Neptune. Bien plus qu'un simple caillou cosmique, le satellite recèle de nombreux secrets que les chercheurs espèrent percer.

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En février 2020, trois projets ont été retenus pour le dernier tour du programme Discovery, chargé de sélectionner de nouvelles missions spatiales peu onéreuses. Parmi eux se trouve Trident, un projet de sonde spatiale destinée à l'exploration de Triton, la plus grande des quatorze lunes de Neptune. Si celui-ci remporte la première place, la mission serait alors lancée en 2026 pour un unique survol du satellite en 2038. Dotée d'un magnétomètre, d'un spectromètre infrarouge et d'un spectromètre de plasma, la sonde aurait pour but d'étudier les phénomènes à la surface de la lune et de déterminer si celle-ci cache un océan souterrain.

La surface de Triton se distingue par ses étranges motifs, évocateurs des nervures d'un melon. © Nasa

Une lune bien particulière

Généralement éclipsé par sa jumelle, la sonde Voyager 2 est cependant la seule à avoir survolé Neptune. Désormais légendaire, une série de photos capturées par la sonde en 1989 révèle les beautés de la planète bleutée mais également le relief rugueux de Triton. Initialement découverte par l'astronome britannique William Lassel en 1846, la lune neptunienne a depuis capturé l'attention des chercheurs qui postulent que celle-ci abriterait un océan sous sa surface glacée. La masse imposante de son noyau permettrait en effet une production de chaleur suffisante pour maintenir une telle étendue d'eau liquide entre 20 et 140 km de profondeur.

Les particularités de Triton ne s'arrêtent d'ailleurs pas là. Avec un sens de rotation opposé à celui de sa planète parente, elle possède également une orbite particulièrement inclinée, serait originaire de la ceinture de Kuiper et se distinguerait par sa ionosphère, 10 fois plus active que celles des autres lunes du Système solaire.

Une explication demeure d'ailleurs à trouver pour cette dernière caractéristique car Triton se trouve bien trop loin du Soleil pour justifier l'abondance de particules chargées dans son atmosphère. Mais la plus intéressante des spécificités de Triton réside dans ses fumerolles qui pourraient fournir aux chercheurs de précieuses informations quant à la formation des océans intérieurs, ainsi qu'à la présence d'eau dans le Système solaire de manière plus générale.

Mission en trois points

En étudiant Triton au plus proche, l'équipe de Trident espère accomplir trois objectifs. Le premier consiste à mieux cerner les facteurs déterminants dans la présence d'ingrédients nécessaires à la vie sur un corps céleste. Le second sera de cartographier l'ensemble du satellite. Et enfin, les scientifiques espèrent mieux comprendre comment la surface de celui-ci peut se renouveler en permanence.

« Comme nous l'avons exposé à la Nasa dans notre proposition de mission, Triton n'est pas juste une clé de la science du Système solaire, c'est tout un porte-clé : un objet de la ceinture de Kuiper qui a évolué, un océan potentiel avec des fumerolles actives, une ionosphère énergétique et une jeune surface aux traits uniques », conclut Karl Mitchell, membre du projet.

Ce qu'il faut retenir Les survols à grande vitesse de New Horizons ont convaincu la Nasa de l'intérêt scientifique de cette stratégie d'observation.

La mission Trident pourrait s'inspirer de New Horizons et survoler à très grande vitesse Triton, satellite de Neptune.

On suppose que ce satellite abrite un océan souterrain, ce qui en fait un objet d'intérêt pour les exobiologistes.

Pour en savoir plus

La Nasa veut aller visiter Triton, une lune de Neptune qui abriterait un océan

Article publié par Rémy Decourt, le 27 avril 2019

D'ici quelques années, un alignement des planètes du Système solaire sera favorable à l'envoi de missions spatiales à destination d'Uranus et Neptune, les deux planètes les plus éloignées du Soleil. Parmi les projets, il y a Trident, une mission à faibles coûts proposée par le JPL et le Lunar and Planetary Institute. Cette mission de survol très rapide de Triton, satellite de Neptune, tirera parti de la performance technique de New Horizons. Si la mission Trident était décidée, elle pourrait être lancée à l'horizon 2026 avec des survols de Jupiter et Vénus, pour assistance gravitationnelle, et un survol de la lune très volcanique Io.

Dans le domaine de l'exploration robotique des planètes éloignées du système externe (Neptune, Uranus...), les opportunités de lancement sont rares. En effet, envoyer une mission spatiale pour explorer ces planètes et leurs satellites coûte très cher, de l'ordre de plusieurs milliards d'euros. Une dizaine d'années de voyage sont nécessaires pour les rejoindre et une énorme dépense d'énergie est nécessaire pour freiner et se mettre en orbite autour d'elles.

La prochaine échéance favorable, correspondant à un alignement adéquat des planètes du Système solaire, se situera vers 2031-2032. C'est la seule opportunité avant plusieurs dizaines d'années ! Afin de tirer parti de cet alignement, comme en leur temps les deux missions Voyager de la Nasa, des projets de missions à destination de ces mondes lointains ont été proposés aux agences spatiales.

S'il ne fait guère de doute qu'une mission à destination de Neptune et Uranus sera lancée, vraisemblablement dans un cadre international, des missions à faibles coûts aux objectifs plus ciblés et limités pourraient également être décidées.

L'intérêt pour Uranus et Neptune s'est considérablement renforcé depuis que l'on découvre par milliers des exoplanètes qui leur ressemblent. Il faut savoir que ces deux planètes sont d'une nature différente de Jupiter et de Saturne. Leur plus forte densité les classe dans une catégorie à part : celle des « Géantes de glace » à laquelle appartiennent nombre d'exoplanètes qui ont été découvertes. Les étudier permettrait de savoir de quoi est constitué l'intérieur de ces astres. Et, par ricochet, de mieux comprendre la formation de notre propre Système Solaire.

Parmi les projets à faibles coûts envisagés, des chercheurs du Jet Propulsion Laboratory (JPL) et du Lunar and Planetary Institute proposent la mission Trident de survol de Triton, satellite de Neptune. Cette mission s'appuierait sur l'héritage de New Horizons et tirera parti de la performance technique de la sonde et ses survols de la planète naine Pluton, son satellite Charon et l'astéroïde Ultima Thulé. New Horizons, la sonde de la Nasa lancée en 2006, a démontré de manière efficace la valeur scientifique des survols rapides à proximité de ces objets.

Mosaïque de vues de la calotte polaire australe de Triton, soulignant les traînées sombres de Namazu, Doro et Viviane, sans doute laissées par autant de geysers. © Nasa, Wikipédia

Avec une vitesse de plusieurs kilomètres par seconde, la rencontre de Trident avec Triton sera tout aussi rapide. La sonde utilisera une gamme d'instruments similaires à ceux embarqués sur New Horizons. Ils seront dotés de grandes ouvertures et de capteurs à haute résolution angulaire capables d'observer Triton depuis des distances très éloignées jusqu'au survol.

Triton serait un monde potentiellement habitable

Tout comme pour le satellite de Saturne, Encelade, les scientifiques ont découvert à sa surface des geysers dont la présence s'explique probablement par l'existence d'une activité hydrothermale faisant intervenir de l'eau et de la chaleur. Trident sera en mesure d'observer l'activité du panache de Triton et de l'étudier de plus près.

La présence de ces geysers laisse à penser que Triton abriterait un océan liquide souterrain, comme Encelade donc, mais aussi Europa, Ganymède, Titan, voire Cérès et d'autres corps du Système solaire. Cet océan serait le résultat d'un chauffage géothermique. Combinée à la présence de molécules organiques, la présence d'eau liquide et d'énergie pourrait également signifier que Triton est capable de soutenir la vie.

La dernière mission à visiter Triton était le vaisseau spatial Voyager 2, qui a effectué un survol de la lune en 1989. Si la mission Trident était décidée, elle pourrait être lancée dès 2026 à destination de Jupiter dont l'assistance gravitationnelle lui permettra ensuite de rejoindre Triton.