NASA développe une feuille de route pour créer des robots spéciaux capables de visiter les lunes de Saturne et de Jupiter lors de futures missions spatiales et de percer les calottes glaciaires pour explorer les océans souterrains à la recherche de vie.
L'agence spatiale a publié les résultats d'un atelier au cours duquel scientifiques et ingénieurs ont discuté de concepts possibles pour les missions de "cryobot". L'idée est de percer la coquille glacée de la lune Europe de Jupiter ou de la lune de Saturne. Encelade et abaissez une sonde à l'intérieur qui pourra explorer l'océan.
Le concept de cryobot envisagé implique l'utilisation d'un dispositif cylindrique, lancé depuis une station mère à la surface d'un océan glacé, qui peut faire fondre la glace et descendre. Ces sondes et la méthode dite de « forage thermique » sont désormais largement utilisées pour étudier les glaciers sur Terre.
L’utilisation de cryobots dans un environnement extraterrestre intéresse depuis longtemps les scientifiques. Selon la NASA, l'atelier a permis d'identifier quatre aspects clés qui devraient constituer la base de la feuille de route pour le développement d'un tel robot-explorateur. Ces aspects sont l'énergie, l'énergie thermique, la mobilité et la communication.
Les épaisses calottes glaciaires posent des défis importants aux missions, de sorte qu’un cryobot explorant le monde océanique aurait besoin d’un système d’énergie nucléaire pour générer la chaleur nécessaire à la fonte des couches de glace – un système qui, selon les estimations, nécessiterait environ 10 kilowatts (kW) d’énergie. Il doit être intégré dans une structure capable de résister à l’immense pression de ces mers profondes extraterrestres. D'ailleurs, l'appareil Cassini, qui a exploré Saturne et ses lunes, disposait à son bord d'un système d'énergie thermique capable de générer 14 kW.
Mais un cryobot futuriste aurait non seulement besoin d’être protégé de l’environnement, mais aussi de la chaleur qu’il génère lui-même. Cela nécessitera un système de thermorégulation puissant. Une possibilité consiste à utiliser deux circuits de fluide indépendants pompés par des pompes. L'un pompera le fluide de travail interne à travers les canaux intégrés à la « peau » du robot, et le second distribuera l'eau glacée fondue entre le cryobot et l'environnement.
Les coquilles de glace peuvent également contenir des roches et du sel, qui nécessiteraient des systèmes supplémentaires pour pénétrer. Cela peut se faire par découpe mécanique, destruction des impuretés avec des jets d'eau à haute pression, ou encore une combinaison de ces méthodes.
Bien entendu, certains obstacles peuvent s’avérer insurmontables avec ces méthodes, c’est pourquoi le cryobot devrait également disposer d’une autre option pour se frayer un chemin vers les océans. Cela nécessitera l’intégration d’un capteur pour surveiller les obstacles et d’un système de contrôle. Les scientifiques devront également développer des moyens pour mieux détecter les obstacles. La prochaine mission Europa Clipper, dont le lancement est prévu en 2024 et qui arrivera sur le satellite Jupiter de l'Europe en 2030, peut devenir une partie importante de ce travail.
Le dernier aspect de la mission, mais non le moindre, est le système de communication qui transmettra les données de la sonde de recherche en eaux profondes à la station mère située à la surface de la glace. Sur Terre, les cryobots le font avec des câbles à fibres optiques, mais pour les déployer à travers la glace sur un monde extraterrestre, il faudrait s'assurer que la glace ne brise pas le câble. Cela est particulièrement vrai pour Encelade, où la glace peut se déplacer.
Les scientifiques étudient comment les glissements de glace sur les satellites océaniques pourraient affecter le système de câbles de communication, tandis que d'autres équipes étudient les méthodes non physiques de transmission de données, telles que l'utilisation des radiofréquences, de l'acoustique et même des champs magnétiques.
Les scientifiques ont également discuté des outils d'échantillonnage et d'analyse des fluides collectés, des systèmes de fixation de glace pour les modules de surface et des matériaux de revêtement de la surface du cryobot qui ne sont pas sujets à la corrosion. En général, les participants estiment qu'il y a beaucoup de travail à faire, mais que la mission est tout à fait réalisable.
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