Il y a 50 ans, un vaisseau spatial soviétique a passé 50 minutes critiques sur Vénus

Il n’y a pas d’endroit comme la Terre, mais il y a peut-être des milliards d’années. Il y a 50 ans, le 27 mars 1972, Venera-8, une sonde spatiale et un atterrisseur atmosphérique soviétiques, a exploré la surface de notre planète voisine, Vénus. C’était le deuxième vaisseau spatial à atterrir avec succès sur la planète.

Étonnamment, malgré notre incapacité à voir la surface de la planète depuis l’espace, Venera-8 a fait des découvertes éclairantes sur la visibilité à la surface de Vénus et a fourni des données géochimiques importantes qui soulignent le titre de la planète en tant que sœur de la Terre.

Terre et Vénus : mondes frères

Beaucoup de gens pensent que Mars est le frère de la Terre à une distance élevée de 34 millions de kilomètres de la Terre. Mais au point le plus proche de son orbite de la Terre, Vénus est beaucoup plus proche de notre planète, à 25 millions de miles. La Terre et Vénus ont également à peu près la même taille et ont des masses similaires, alors que la planète rouge fait environ la moitié de la taille de la Terre.

Il semble qu’au début de leur histoire, la Terre et Vénus aient même pu être des sœurs jumelles (moins une lune vénusienne). Un article de 2016 du scientifique de la NASA Michael Way et de son équipe propose même que Vénus ait pu avoir de l’eau jusqu’à il y a 700 millions d’années. Si tel est le cas, l’état actuel de Vénus pourrait-il être là où la Terre se dirige ?

Cela ne veut pas dire que la Terre et Vénus ne sont pas sans différences, une connaissance qui a été acquise en grande partie grâce à l’étude de Vénus par l’Union soviétique.

Les tendances de l’exploration spatiale se sont éloignées de l’atmosphère chaude et épaisse de Vénus au profit de l’atmosphère plus froide et plus fine de Mars. Aucun atterrisseur n’a été envoyé à la surface de Vénus depuis 1985, lorsque l’Union soviétique a envoyé Vega 2. Nous semblons avoir oublié que « Vénus est la sœur de la Terre dans tous les domaines ; pas sœur jumelle, mais ce sont des sœurs », explique Gregory Shellnut, éminent professeur de géochimie à la National Taiwan Normal University.

Entre 1961 et 1983, l’Union soviétique a fait des progrès dans la course à l’espace avec son exploration de Vénus, lançant 28 engins spatiaux dans le cadre de son programme Vénus. Venera-8 n’était pas seulement le deuxième objet artificiel à atterrir sur Vénus, mais c’était le premier pleinement réussi atterrir sur une autre planète. Son prédécesseur, Venera-7, qui a été lancé il y a deux ans, a été le premier atterrissage partiellement réussi sur une autre planète. Mais il y a eu une panne de parachute qui a provoqué la chute libre de l’atterrisseur, provoquant finalement le retournement de Venera-7 après son premier atterrissage, endommageant gravement l’atterrisseur et l’empêchant de partager des données continues et de haute qualité.

Au cours des 18 années pendant lesquelles l’Union soviétique a dirigé son programme Venera, treize vaisseaux spatiaux sont entrés avec succès dans l’atmosphère de Vénus – huit ont atterri sur la planète.

Qu’est-ce que Venera-8 ?

Venera-8 a été lancée le 27 mars 1972, avec l’intention de prendre des mesures de l’atmosphère et de la surface de Vénus. Il a fallu 118 jours pour atteindre la planète. La partie de Venera-8 conçue pour effectuer la descente à travers l’atmosphère jusqu’à la surface était équipée d’un système de réfrigération pour maintenir l’équipement en fonctionnement aussi longtemps que possible. C’est parce que les températures de surface sur Vénus peuvent être si chaudes pendant la journée qu’elles dépassent le point de fusion du plomb (620 degrés Fahrenheit).

Venera-8 emportait avec lui un spectromètre à rayons gamma, un appareil pour analyser les gaz, un altimètre, un photomètre pour mesurer la lumière, des capteurs pour mesurer la pression et la température et un émetteur radio. Venera-8 était destiné à valider les mesures de l’atmosphère de Vénus prises par Venera-7, qui malgré ses complications d’atterrissage, a réussi à enregistrer que l’atmosphère était composée à 97% de dioxyde de carbone. Il a également enregistré une température de surface de 887 degrés Fahrenheit et une pression de 9,0 MPa (contre ~ 0,1 MPa sur Terre). Ces mesures ont immédiatement indiqué qu’il n’y a pas d’eau à la surface de Vénus, et qu’il ne s’agit pas non plus d’un environnement habitable pour l’homme.

Vénus n’a pas non plus de champ magnétique, ou si c’est le cas, il est très faible. En effet, explique Shellnut, la surface de Vénus se rapproche de la température de Curie. La température de Curie est un seuil par lequel un matériau devient si chaud qu’il perd ses propriétés magnétiques.

Venera-8 a confirmé les mesures effectuées par Venera-7, mais en raison de son atterrissage relativement réussi, le photomètre de Venera-8 a révélé quelque chose d’inattendu.

Malgré le fait qu’il était impossible de voir à travers l’atmosphère vénusienne brumeuse jusqu’à la surface de Vénus, la visibilité à la surface de la planète était en fait similaire à celle de la Terre par temps nuageux et il était possible de voir environ un kilomètre dans chaque direction. Des nuages ​​ont été détectés à haute altitude dans le ciel. Après l’atterrissage de Venera-8, les ingénieurs travaillant sur le projet Venera ont réalisé qu’il serait possible de prendre une photo à la surface. Ainsi, en 1975, Vénus-9 a non seulement atterri avec succès, mais elle est devenue le premier atterrisseur à prendre des photos de la surface d’une autre planète que la Terre.

Une course pour la survie – et les données

Les images de Venera-9 de la surface de Vénus ont été rendues possibles par Venera-8.Nasa

Venera-8 a économisé moins d’une heure sur la surface brûlante de Vénus.

Pendant les 50 minutes et 11 secondes que Venera-8 a transmis des données après l’atterrissage, il a également mesuré les concentrations de trois éléments radioactifs dans le matériau de surface de Vénus : le thorium, le potassium et l’uranium. Sur Terre, ce sont des oligo-éléments, c’est-à-dire qu’on les trouve en faible quantité et dans les basaltes, comme on en verrait à Hawaï ou sur les dorsales médio-océaniques.

Shellnut, fasciné par Vénus depuis l’âge de 10 ans, a suivi les recherches sur Vénus au fil de sa carrière. Il se souvient lui-même d’avoir utilisé un logiciel de modélisation de cristallisation pour ses propres recherches pour étudier les roches ici sur Terre lorsqu’il est tombé sur les données d’éléments traces du spectromètre gamma de Venera-8 – et s’est souvenu de toutes les sondes Vénus et de leurs données géochimiques.

Venera-8 était unique en ce sens qu’il présentait une anomalie par rapport aux données de nombreux autres atterrisseurs. Shellnut explique que même avec des marges d’erreur de 30%, les valeurs d’oligo-éléments trouvées par Venera-8 étaient trop élevées pour être qualifiées de types de basaltes que l’on trouverait près d’une dorsale médio-océanique ou d’Hawaï. Contrairement à Venera-8, les autres atterrisseurs sur Vénus ont enregistré des valeurs géochimiques plus similaires à celles que vous trouveriez dans ou le long d’une dorsale médio-océanique.

« La plupart des radiations que nous recevons naturellement proviennent du potassium présent dans les roches cristallines. C’est vrai pour la Lune. C’est vrai pour Mars. C’est vrai pour n’importe quelle planète tellurique », déclare Shellnut.

Dans un article de 2019 intitulé «Le cas curieux de la roche à Venera-8», Shellnut décrit comment, en utilisant ses techniques de modélisation de cristallisation basées sur la Terre sur les valeurs des éléments traces sur le site d’atterrissage de Venera-8, il a déterminé que ceux les valeurs peuvent être similaires à un certain type de croûte continentale sur Terre appelée ceintures de roches vertes archéennes. L’archéen fait référence à une période sur Terre il y a 2,5 à 4 milliards d’années. Les ceintures de roches vertes sont un type de croûte continentale, que de nombreux scientifiques interprètent comme ayant évolué chimiquement sur des milliards d’années à partir de basaltes mafiques.

La Terre avait l’air très différente pendant l’Archéen. La planète venait de se former et il faisait très chaud. En raison de sa chaleur, le régime tectonique de la Terre pendant cette période reste un mystère, tout comme les régimes tectoniques actuels et passés de Vénus. À l’heure actuelle, il n’y a aucune preuve de la tectonique des plaques sur Vénus telle que nous la comprenons sur Terre.

La topographie de Vénus est également très différente de celle de la Terre. Shellnut décrit les édifices volcaniques impressionnants et les masses continentales de la taille de l’Afrique – mais avec une différence critique.

“Si nous regardons la Terre archéenne, il y a un énorme débat sur la question de savoir si la tectonique des plaques moderne a fonctionné pendant l’Archéen. Alors, comment obtenez-vous ces reliefs [on Venus]? Comment se produit toute cette déformation ? Il y a des preuves de montagnes de compression sur Vénus. Il y a des preuves de failles, donc c’est évidemment actif sur le plan tectonique, mais ce n’est tout simplement pas divisé en plaques », dit-il.

« Vénus fonctionne très probablement sous un système tectonique archéen, et non sous un système moderne de tectonique des plaques terrestres ; quelque chose de similaire à la Terre antique pendant l’Archéen où il n’y avait peut-être pas de plaques définies, la température, l’intérieur de la Terre était beaucoup plus élevée », ajoute-t-il.

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