Dix ans après Mars, cette planète devient la nouvelle priorité de la NASA

Tous les dix ans, les plus éminents scientifiques de l’Académie des Sciences, d’Ingénierie et de Médecine américaine collaborent pour produire un rapport très prestigieux qui explore à la fois les avancées de la recherche depuis la dernière édition, mais aussi et surtout les pistes qui restent encore à explorer. Dans le chapitre cosmologique de cette nouvelle version, ces spécialistes ont placé une nouvelle priorité au premier plan : il s’agit d’Uranus, la septième planète du système solaire.

Si ce panel de scientifiques très influents s’intéresse tant cette géante de glace, c’est qu’elle n’a pas eu droit à toute l’attention qu’elle mérite jusque là. La version 2011 du rapport avait identifié une autre priorité bien plus proche, à savoir Mars. Et le moins que l’on puisse dire, c’est que cette recommandation a été suivie à la lettre.

Le prochain grand projet d’exploration spatiale

Depuis le début de la décennie, elle est l’objet de toutes les attentions. En plus des tirades d’Elon Musk qui ne cesse de clamer son amour pour la planète rouge, nous avons pu y suivre des tas de travaux plus impressionnants les uns que les autres; en ce moment même, plusieurs engins dont Curiosity, Perseverance et Ingenuity continuent d’ailleurs d’arpenter la planète rouge pour en découvrir les secrets.

Les deux derniers viennent d’ailleurs d’arriver dans le fameux delta qui constitue l’objectif principal de leur mission, à savoir tenter de trouver des traces de vie passée. Il y a donc de quoi être particulièrement enthousiaste pour la suite des événements. Mais dans l’ombre de cette superstar cosmique, il ne fait aucun doute que d’autres corps célestes cachent aussi de vrais trésors scientifiques, alors que la NASA et les autres agences ne leur montrent pas le même amour.

Ce traitement de faveur s’explique majoritairement par les distances en jeu. Mars orbite à environ 211 millions de kilomètres du Soleil; Uranus, en revanche, est située à près de… Trois milliards de kilomètres du Soleil en moyenne. Un chiffre qui en fait évidemment un objet particulièrement compliqué à atteindre; à l’heure actuelle, Voyager 2 reste le seul engin à avoir visité cette planète. Loin des yeux, loin du cœur…

…pour l’instant, en tout cas. Car si la NASA suit les recommandations des académiciens comme elle l’a une nouvelle fois fait pour Mars, on peut s’attendre à ce qu’une armada d’instruments scientifiques de tout premier plan commence à s’y intéresser. Et cela commencera vraisemblablement par la conception d’une nouvelle sonde spécialement dédiée à cet effet.

Un objet d’étude fascinant

Et le moins qu’on puisse dire, c’est que les arguments en faveur de ce voyage ne manquent pas. Car si Uranus reste très mystérieuse à bien des égards, le peu d’information dont disposent les chercheurs suffit déjà à soulever des tas de questions.

La première de ces particularités concerne sa nature. Uranus est considérée comme une géante de glace, ce qui signifie qu’elle est majoritairement composée de gaz et de liquide. Elle n’a donc pas de vraie surface à proprement parler. Une sonde pourrait théoriquement s’en approcher, mais elle serait immédiatement réduite en poussière par la pression dantesque.

En revanche, cela signifie aussi que des phénomènes fascinants s’y déroulent; comme sa proche cousine Neptune, on sait par exemple qu’elle abrite de véritables “pluies de diamants” dans les couches intermédiaires de son atmosphère !

De plus, son axe de rotation pose aussi de nombreuses questions. La majorité des planètes tournent autour d’un axe relativement proche de la “verticale” (ou pour être plus précis, de la perpendiculaire au plan défini par l’orbite). Chez Uranus, en revanche, cet axe de rotation est quasiment parallèle au plan; elle est donc “couchée” sur son orbite, comme si elle avait été renversée sur le flanc par un impact violent. C’est en tout cas l’une des hypothèses qui seront explorées par les chercheurs.

Une foule d’éléments annexes à étudier

De plus, Uranus dispose aussi d’une jolie collection d’éléments distinctifs. Cela commence par ses deux ensembles d’anneaux, même s’ils ne sont pas aussi remarquables que ceux de Saturne. Elle dispose aussi de 27 satellites qui ont tous hérité de noms tirés d’œuvres de William Shakespeare ou d’Alexander Pope. Et ces objets sont tous très intéressants en eux-mêmes. Ils sont répartis en trois catégories; on trouve treize petits satellites dits “intérieurs”, neuf satellites dits “irréguliers”.

Mais on y trouve aussi et surtout cinq lunes majeures. Parmi ces dernières, quatre montrent des signes de processus géologiques, de cryovolcanisme actif et de circulation de fluides; des éléments qui en font naturellement des cibles prioritaires de ces futures missions.

Autant dire que les arguments ne manquent pas, d’autant plus que la technologie nécessaire est déjà parfaitement maîtrisée. Parmi tous les projets passés en revue par les académiciens, l’exploration d’Uranus est donc apparue comme le grand projet spatial le plus mature et pragmatique à ce jour. Le rapport propose donc que les bases logistiques et financières de la mission soient posées dès 2024.

20 ans avant les premiers résultats… au minimum

Mais il faudra patienter bien au-delà de cette échéance pour voir arriver les premières nouvelles d’Uranus. Pour commencer, il va falloir attendre une fenêtre de lancement appropriée. En effet, un engin spatial ne peut pas partir quand il le souhaite. Il doit tenir compte des positions respectives des planètes de départ et d’arrivée sur leurs orbites respectives.

Il peut ainsi économiser du temps et des ressources, mais aussi simplifier grandement les manœuvres en bout de course. C’est déjà très important pour des destinations comme la Lune ou Mars; mais ça l’est encore davantage lorsque l’on parle d’objets aussi lointains, où le temps de trajet se compte au mieux en décennies.

En effet, dans des conditions optimales, le véhicule pourrait atteindre Uranus en… 13 ans au minimum. Et cette durée implique de pouvoir jouer sur un effet baptisé “fronde gravitationnelle” pour se propulser vers Uranus grâce au champ gravitationnel de Jupiter. Autant dire que la mission pourrait facilement être retardée de plusieurs décennies si elle partait au mauvais moment.

Pour bénéficier de cette fronde gravitationnelle et atteindre Uranus dans un délai respectable, il faudra attendre que les planètes s’alignent, littéralement. La prochaine fenêtre compatible n’arrivera pas avant 2031; cela signifie que dans le scénario le plus optimiste possible, l’engin n’atteindra pas Uranus avant 2043.

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