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VERITAS (sonde spatiale)

Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy

Description de cette image, également commentée ci-après
VERITAS en orbite autour de Vénus (vue d'artiste).
Données générales
Organisation NASA
Programme Programme Discovery
Domaine Étude de Vénus
Type de mission Orbiteur
Statut En cours de développement
Lancement > 2031
Durée de vie 2 ans
Caractéristiques techniques
Source d'énergie Panneaux solaires
Données clés
Altitude Stabilisé 3 axes
Principaux instruments
VEM Caméra infrarouge
VISAR Radar à synthèse d'ouverture

VERITAS, acronyme de Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy, en français « Émissivité, science radio, InSAR, topographie et spectroscopie de Vénus », est une mission spatiale développée dans le cadre du programme Discovery de la NASA, l'agence spatiale américaine. L'objectif de cet orbiteur est de cartographier la planète Vénus à l'aide d'un radar et de déterminer la composition de l'ensemble de sa surface. VERITAS sera la première mission de la NASA lancée vers Vénus depuis Magellan en 1989.

Le lancement de la mission, planifié initialement en 2027, a été repoussé en 2031 à la suite de difficultés rencontrées sur les autres missions à la charge du Jet Propulsion Laboratory, établissement de la NASA responsable du projet.

Historique

Sélection
Exemple de vue de la surface de Vénus, à partir des données collectées par la sonde américaine Magellan.

Le projet VERITAS fait partie des 28 propositions évaluées pour la sélection des 13e et 14e missions du programme Discovery de la NASA, qui débute en . Suzanne Smrekar est la responsable scientifique de la mission. Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA assure la gestion du projet. Pour cette mission, plusieurs conditions financières ont été précisées par l'agence spatiale américaine[1] - [2] - [3] :

  • un tiers du coût de la mission peut être pris en charge par un partenaire international sans être inclus dans le plafond du budget fixé à 450 millions de dollars ;
  • la NASA apportera un bonus de 30 millions de dollars aux propositions qui retiendront le système de communications optique laser testé par la sonde lunaire LADEE.

La sélection se fait en trois étapes : la première sélection est suivie d'un deuxième tour à l'issue duquel seulement deux finalistes sont retenus pour une étude plus approfondie[4]. VERITAS est un des projets retenus au premier tour par la NASA le [5], mis il échoue dans l'étape finale. La NASA sélectionne en deux missions spatiales à destination des astéroïdes, Lucy, qui doit être lancée en 2021, et Psyché, lancée en 2023[6].

Après ce premier échec, le projet VERITAS fait partie de la vingtaine de propositions évaluées pour la sélection des 15e et 16e missions du programme Discovery qui sont recueillies par l'agence spatiale américaine entre le et le . Les quatre propositions finalistes sont annoncées par l'agence le . Une fois de plus, les deux missions à destination de la planète Vénus, DAVINCI et VERITAS, sont retenues au premier tour à côté de deux missions vers le système solaire externe : une mission à destination de la lune de Jupiter Io et une mission à destination de Triton, la lune de Neptune. Les équipes projet de chacune des quatre missions disposent de neuf mois pour détailler leur concept et reçoivent trois millions de dollars à cette fin. Le choix des deux missions qui seront retenues doit être effectué par la NASA en 2021[7]. Le , la NASA officialise la sélection des deux missions à destination de Vénus : DAVINCI et VERITAS[8].

Incertitudes sur la réalisation

Le Jet Propulsion Laboratory, qui est à la tête du projet, décide en novembre 2022 de repousser la date de lancement de la mission VERITAS de trois ans (soit pas avant 2031). Ce report est dû aux difficultés rencontrées par le développement de la mission Psyché (lui-même lié à l'épidémie de Covid-19) et à des problèmes plus généraux de surcharge de travail et de dépassements budgétaires des missions complexes dont la NASA a également la charge (Europa Clipper, Mars Sample Return)[9] - [10]. En , l'agence spatiale envisageait même d'annuler le projet pour des raisons budgétaires[11].

Objectifs
Vénus en ultraviolet. Son atmosphère brumeuse reste un grand sujet d'étude autant que la surface qu'elle recouvre.

Les objectifs de VERITAS sont les suivants[12] :

  • comprendre l'évolution géologique de Vénus ;
  • déterminer les processus géologiques à l'œuvre actuellement ;
  • trouver des indices de présence d'eau passée et actuelle ;
  • mesurer les gaz nobles et leurs isotopes présents dans l'atmosphère vénusienne immédiatement en dessous de l'homopause (sous réserve que le nano-satellite prévu dans ce but soit financé).

Caractéristiques de la sonde spatiale

La sonde spatiale VERITAS doit embarquer deux instruments[3]. Le radar à synthèse d'ouverture VISAR (Venus Interferometric Synthetic Aperture Radar) doit dresser une carte globale de la surface de Vénus avec une résolution de 30 mètres abaissée à 15 mètres pour certaines régions. À titre de comparaison, les cartes dressées par le prédécesseur Magellan avaient une définition respectivement de 280 et 120 mètres. Cet instrument doit également réaliser une carte topographique des reliefs avec une résolution de 250 mètres, à comparer aux 15-27 km de Magellan[13].

Le deuxième instrument est VEM (Venus Emissivity Mapper), fourni par un institut de recherche allemand, qui doit déterminer la composition de la surface en étudiant les émissions thermiques. Les missions Venus Express (instrument VIRTIS) et Galileo ont permis de découvrir des fenêtres spectrales étroites qui permettent de collecter les émissions thermiques de la surface non bloquées par l'épaisse couche de nuages. En observant cinq petites bandes spectrales dans le proche infrarouge, VEM doit permettre de localiser les points chauds de la planète, indices d'une éventuelle éruption volcanique, mettre en évidence des différences de composition de la surface et détecter des changements dans la composition de gaz atmosphériques jouant un rôle clé. Du fait de la présence de nuages, la résolution ne pourra pas descendre en dessous de 50 km[14].

Si la NASA accepte de le financer, la sonde spatiale pourrait éjecter dans l'atmosphère de Vénus un nano-satellite de type CubeSat équipé d'un spectromètre de masse miniaturisé de type piège ionique quadripolaire. Celui-ci permettrait de déterminer la proportion des différents gaz nobles présents dans l'atmosphère ainsi que la part de chaque isotope. Ces données, qui permettent de retracer l'évolution de la planète, sont mal connues dans le cas de Vénus en particulier pour le krypton et le xénon. Les données collectées seraient transmises par radio au vaisseau mère[15].

Références
  1. (en) « NASA Discovery Program Draft Announcement of Opportunity », SpaceRef, .
  2. (en) Stephen Clark, « NASA receives proposals for new planetary science mission », Spaceflightnow,
  3. (en) Van Kane, « Discovery Finalists », The Planetary Society, .
  4. (en) Van Kane, « Proposals to Explore the Solar System’s Smallest Worlds », The Planetary Society, .
  5. Brown Dwayne C. et Laurie Cantillo, « NASA Selects Investigations for Future Key Planetary Mission », sur NASA News, .
  6. (en) « NASA Selects Two Missions to Explore the Early Solar System », NASA - JPL, .
  7. (en) « NASA Selects Four Possible Missions to Study the Secrets of the Solar System », NASA, .
  8. (en) « NASA Selects 2 Missions to Study ‘Lost Habitable’ World of Venus », NASA, .
  9. (en) Jeff Foust, « Delayed NASA Venus mission looks for a reprieve », sur spacenews.com, .
  10. (en) Jeff Foust, « NASA planetary science budget remains under stress », sur spacenews.com, .
  11. (en) Jeff Foust, « NASA weighing continuing VERITAS versus future Discovery mission », sur spacenews.com, .
  12. Freeman 2015, p. 1.
  13. Hensley 2015, p. 1
  14. Helbert 2014, p. 1.
  15. Sotin 2015, p. 1.

Bibliographie
  • (en) A. Freeman et S. Smrekar, « VERITAS - a Discovery-class Venus surface geology and geophysics mission », 11th Low Cost Planetary Missions Conference,‎ , p. 1-2 (lire en ligne [PDF])
  • (en) Christophe Sotin et al., « Low cost mission to measure noble gases and their isotopic ratios in Venus atmosphere », 11th Low Cost Planetary Missions Conference,‎ , p. 1-2 (lire en ligne [PDF])
  • (en) S. Hensley et al., « VISAR: A Next Generation Inteferometric Radar for Venus Exploration, », Venus Lab and Technology Workshop,‎ , p. 1 (lire en ligne [PDF])
  • (en) S. Helbert et al., « Mapping the surface composition of Venus in the near infrared », Venus Lab and Technology Workshop,‎ , p. 2 (lire en ligne [PDF])

Voir aussi

Articles connexes

Les autres finalistes des sélections du programme Discovery

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