Vénus sous surveillance: un panorama des sondes spatiales

Sonde spatiale en orbite autour de Vénus — Illustration des sondes orbitant autour de Vénus.
Source image : astronoo.com (nouvelle fenêtre) — image générée par IA, domaine public.

Exploration de Vénus

Vénus, la seconde planète du système solaire, intrigue par ses conditions extrêmes et sa ressemblance initiale avec la Terre. Depuis les années 1960, de nombreuses sondes spatiales ont été envoyées pour étudier son atmosphère dense, sa composition chimique et sa géologie. Ces missions ont permis d'observer des phénomènes tels que l'effet de serre extrême, les nuages d'acide sulfurique et les volcans actifs. Les sondes ont été lancées par différentes agences spatiales, notamment l'agence soviétique Sergei Korolev (1907-1966) et la NASA.

Historique des missions vers Vénus

Les premières missions à destination de Vénus furent les programmes soviétiques Venera (venera) et américaines Mariner (mariner). Les sondes Venera ont été les premières à pénétrer l'atmosphère et à retransmettre des images de la surface. Les missions plus récentes, comme Akatsuki (akatsuki) de l'agence japonaise JAXA, ont étudié le climat et les nuages supérieurs.

Venera 4 (1967): première mesure directe de l'atmosphère vénusienne
Venera 7 (1970): premier atterrissage réussi sur Vénus
Mariner 2 (1962): premier survol réussi d'une autre planète
Magellan (1989-1994): cartographie radar complète de la surface
Akatsuki (2010): étude du climat et des vents supérieurs

Technologies et instruments scientifiques

Les sondes vénusiennes embarquent différents instruments: spectromètres, radars à pénétration de nuages, magnétomètres, et caméras. Ces instruments permettent de mesurer la pression, la température, la composition chimique et les caractéristiques topographiques. L'utilisation du radar a été essentielle pour cartographier une surface totalement invisible dans le spectre visible.

Missions spatiales vers Vénus (atterrisseurs, orbiteurs et survols)
Mission	Développé par	Année de lancement	Type	Objectif scientifique
Venera 4	URSS	1967	Atterrisseur / Sonde atmosphérique	Mesure directe de la pression, température et composition de l'atmosphère
Venera 5	URSS	1969	Sonde atmosphérique	Mesures atmosphériques et température
Venera 6	URSS	1969	Sonde atmosphérique	Mesures atmosphériques et densité
Venera 7	URSS	1970	Atterrisseur	Premier atterrissage réussi et transmission de données de surface
Venera 8	URSS	1972	Atterrisseur	Analyse atmosphérique et mesures de surface
Venera 9	URSS	1975	Atterrisseur / Orbiteur	Premières images de la surface et analyses géologiques
Venera 10	URSS	1975	Atterrisseur / Orbiteur	Images et mesures atmosphériques
Venera 13	URSS	1981	Atterrisseur	Images couleur de la surface et analyses chimiques des roches
VEGA 1	URSS	1984	Orbiteur / Ballon / Atterrisseur	Largage de ballons dans l'atmosphère, étude des nuages et survol cométaire
VEGA 2	URSS	1985	Orbiteur / Ballon / Atterrisseur	Largage de ballons dans l'atmosphère, étude des nuages et survol cométaire
Mariner 2	NASA	1962	Survol	Premières mesures scientifiques de la température et rayonnement solaire
Mariner 5	NASA	1967	Survol	Étude de l'atmosphère, magnétosphère et ionosphère
Mariner 10	NASA	1973	Survol / Assistance gravitationnelle	Survol unique pour accélérer la trajectoire vers Mercure, mesures atmosphériques limitées
Pioneer Venus 1 (Orbiter)	NASA	1978	Orbiteur	Étude détaillée de l'atmosphère et cartographie radar de la surface
Pioneer Venus 2 (Multiprobe)	NASA	1978	Atterrisseurs / sondes atmosphériques	Mesures de température, pression, composition atmosphérique et vents
Magellan	NASA	1989	Orbiteur	Cartographie radar complète de la surface
Venus Express	ESA	2005	Orbiteur	Étude du climat, nuages, ionosphère et structure atmosphérique
Akatsuki	JAXA	2010	Orbiteur	Observation des nuages supérieurs, vents et activité météorologique
Galileo	NASA	1989	Survol / Assistance gravitationnelle	Survol pour accélération vers Jupiter, mesures limitées de l'atmosphère
Cassini	NASA / ESA / ASI	1998	Survol / Assistance gravitationnelle	Survol pour accélération vers Saturne, mesures atmosphériques limitées
MESSENGER	NASA	2004	Survol / Assistance gravitationnelle	Survol pour accélération vers Mercure, mesures limitées

Source: ESA – Venus Express (nouvelle fenêtre).

Éventuelle présence de molécules organiques dans l'atmosphère de Vénus

Depuis quelques années, des études spectroscopiques ont suggéré la possible présence de molécules organiques dans l'atmosphère de Vénus, en particulier dans la couche nuageuse à environ 50-60 km d'altitude. En 2020, une équipe internationale a annoncé la détection de PH3 (phosphine, PH3), une molécule contenant du phosphore et de l'hydrogène, via des observations réalisées avec le télescope James Clerk Maxwell et l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). La phosphine est connue sur Terre comme un indicateur potentiel d'activités biologiques dans des environnements anaérobies.

Cette découverte a suscité un vif intérêt, car elle pourrait indiquer des processus chimiques atypiques ou, de façon plus spéculative, la présence de formes de vie microbienne dans les nuages vénusiens. Toutefois, des analyses ultérieures ont montré que les signaux attribués à la phosphine pourraient être expliqués par des phénomènes chimiques non biologiques, tels que des réactions photochimiques dans l'atmosphère acide.

Les futures missions vers Vénus, telles que EnVision (enVision orbiter) de l'ESA ou la mission américaine DAVINCI+, devraient permettre de clarifier cette question en mesurant directement la composition chimique des nuages et en recherchant de manière précise la présence de molécules organiques.

Source: Greaves et al., 2020, Nature Astronomy – Phosphine on Venus (nouvelle fenêtre).