Les scientifiques et les ingénieurs ont testé un prototype de ballon Vénus dans le désert de Black Rock du Nevada en juillet 2022. Le véhicule à l'échelle a terminé avec succès 2 vols d'essai initiaux

Avec sa chaleur brûlante et sa pression écrasante, la surface de Vénus est hostile et impitoyable. En fait, les sondes qui y ont atterri jusqu'à présent n'ont duré que quelques heures au maximum. Mais il peut y avoir une autre façon d'explorer ce monde dangereux et fascinant au-delà des orbiteurs, en orbite autour du soleil juste un jet de pierre de la Terre. C'est le ballon. Le laboratoire de propulsion de Jet de la NASA (JPL) à Pasadena, en Californie, a rapporté le 10 octobre 2022 qu'un ballon robotique aérien, l'un de ses concepts robotiques aériens, a réussi deux vols d'essai au-dessus du Nevada.

Les chercheurs ont utilisé un prototype de test, une version rétrécie d'un ballon qui pourrait en fait dériver un jour à travers les nuages ​​denses de Vénus.

Premier vol de test de prototype de ballon Vénus

L'aérobot de Vénus prévu mesure 40 pieds (12 mètres) de diamètre, soit environ 2/3 de la taille du prototype.

Une équipe de scientifiques et d'ingénieurs de JPL et près de Space Corporation à Tillamook, Oregon, a effectué le vol d'essai. Leur succès suggère que les ballons vénusiens devraient pouvoir survivre dans l'atmosphère dense de ce monde voisin. Sur Vénus, le ballon volera à une altitude de 55 kilomètres au-dessus de la surface. Pour correspondre à la température et à la densité de l'atmosphère de Vénus dans le test, l'équipe a soulevé le ballon de test à une altitude de 1 km.

À tous égards, le ballon se comporte tel qu'il a été conçu. Jacob Izraelevitz, chercheur principal de JPL Flight Test, spécialiste de la robotique, a déclaré: «Nous sommes très satisfaits des performances du prototype. Il a lancé, démontré une manœuvre d'altitude contrôlée, et nous l'avons récupéré en bonne forme après les deux vols.

Paul Byrne de l'Université de Washington à St. Louis et un collaborateur en sciences de la robotique aérospatiale ont ajouté: «Le succès de ces vols de test signifie beaucoup pour nous: nous avons réussi à démontrer la technologie nécessaire pour étudier le nuage de Vénus. Ces tests jettent les bases de la façon dont nous pourrions permettre une exploration robotique à long terme sur la surface infernale de Venus.

Voyage dans les vents de Vénus

Alors pourquoi des ballons? La NASA veut étudier une région de l'atmosphère de Vénus qui est trop faible pour que l'orbiteur puisse analyser. Contrairement à Landers, qui explose en quelques heures, les ballons peuvent flotter dans le vent pendant des semaines ou même des mois, dérivant d'est en ouest. Le ballon peut également changer son altitude entre 171 000 et 203 000 pieds (52 à 62 kilomètres) au-dessus de la surface.

Cependant, les robots volants ne sont pas entièrement seuls. Il fonctionne avec un orbiteur au-dessus de l'atmosphère de Vénus. En plus de mener des expériences scientifiques, le ballon agit également comme un relais de communication avec l'orbiteur.

Ballons dans des ballons

Le prototype est essentiellement un «ballon dans un ballon», ont déclaré les chercheurs. Pressuriséhéliumremplit le réservoir interne rigide. Pendant ce temps, le ballon d'hélium extérieur flexible peut se développer et se contracter. Les ballons peuvent également augmenter plus haut ou baisser. Il le fait avec l'aide dehéliumévents. Si l'équipe de mission voulait soulever le ballon, elle évacuerait l'hélium du réservoir intérieur au ballon extérieur. Pour remettre le ballon en place, lehéliumest ventilé dans le réservoir. Cela fait que le ballon extérieur se contracte et perd une certaine flottabilité.

Environnement corrosif

À l'altitude prévue de 55 kilomètres au-dessus de la surface de Vénus, la température n'est pas aussi désastreuse et la pression atmosphérique n'est pas aussi forte. Mais cette partie de l'atmosphère de Vénus est encore assez dure, car les nuages ​​sont pleins de gouttelettes d'acide sulfurique. Pour aider à résister à cet environnement corrosif, les ingénieurs ont construit le ballon à partir de plusieurs couches de matériaux. Le matériau présente un revêtement résistant à l'acide, une métallisation pour réduire le chauffage solaire et une couche intérieure qui reste suffisamment forte pour transporter des instruments scientifiques. Même les phoques sont résistants à l'acide. Les tests en vol ont montré que les matériaux et la construction du ballon devraient également fonctionner sur Vénus. Les matériaux utilisés pour la survie de Vénus sont difficiles à fabriquer, et la robustesse de la manipulation que nous avons démontrée dans notre lancement et notre récupération du Nevada nous donne confiance dans la fiabilité de nos ballons sur Vénus.

Pendant des décennies, certains scientifiques et ingénieurs ont proposé des ballons comme un moyen d'explorer Vénus. Cela pourrait bientôt devenir une réalité. Image via la NASA.

Science dans l'atmosphère de Vénus

Les scientifiques équipent des ballons pour diverses investigations scientifiques. Ceux-ci incluent la recherche d'ondes sonores dans l'atmosphère produite par les tremblements de terre vénusiens. Certaines des analyses les plus excitantes seront la composition de l'atmosphère elle-même.Dioxyde de carboneconstitue la majeure partie de l'atmosphère de Vénus, alimentant l'effet de serre en fuite qui a fait de Vénus un enfer à la surface. La nouvelle analyse pourrait fournir des indices importants sur la façon dont cela s'est produit exactement. En fait, les scientifiques disent qu'au début, Vénus ressemblait plus à la Terre. Alors que s'est-il passé?

Bien sûr, depuis que les scientifiques ont signalé la découverte de la phosphine dans l'atmosphère de Vénus en 2020, la question de la vie possible dans les nuages ​​de Vénus a relancé l'intérêt. Les origines de la phosphine ne sont pas concluantes et certaines études remettent en question son existence. Mais des missions de ballon comme celle-ci seraient idéales pour une analyse profonde des nuages ​​et peut-être même identifier directement les microbes. Des missions de ballon comme celle-ci pourraient aider à démêler certains des secrètes les plus déroutants et les plus stimulants.