Objectif Uranus : pourquoi la Nasa envisage une mission vers la mystérieuse planète

Une mission américaine pour aller vers Uranus pourrait partir au plus tôt à partir du début de la prochaine décennie. © Studio Graphique France Média Monde

Uranus, septième planète de notre système solaire, devrait devenir l'objet de la prochaine mission orbitale de la Nasa, si cette dernière suit les recommandations publiées mardi par la communauté scientifique américaine. En savoir plus sur Uranus permettrait de lever le voile sur l'une des zones d'ombre de notre système solaire et, peut-être, de mieux comprendre les exoplanètes.

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Il est temps d'y retourner ou plutôt d'y aller vraiment. La prochaine grande mission spatiale de la Nasa devrait s'intéresser à la planète Uranus. C'est du moins la recommandation faite, mardi 19 avril, par les Académies nationales américaines de sciences dans leur rapport décennal sur les priorités spatiales des États-Unis. Des conseils qui ont, par le passé, toujours été suivis par l'agence spatiale américaine.

L'Homme n'a rendu visite qu'une seule fois à cette très lointaine voisine de la Terre, qui est la pénultième planète du système solaire, juste un peu plus près du Soleil que Neptune. C'était la sonde 'Voyager 2' qui s'en était approché quelques heures, le 24 janvier 1986. Autant dire qu'on ne sait pratiquement rien sur Uranus.

Uranus, une planète unique à plus d'un titre

Elle est définie comme une géante de glace qui serait la planète la plus froide du système solaire avec une température atmosphérique d'environ - 220°C. On sait aussi qu'une année sur Uranus – le temps qu'il lui faut pour orbiter autour du soleil – dure 84 années terrestres. Selon les quelques données collectées – que ce soit par la sonde 'Voyager' ou les observations télescopiques – sa surface n'est pas solide et il y aurait des océans de diamant liquide.

"En réalité, on n'est pas sûr de sa composition et son nom de géante de glace est peut-être usurpée", tempère Ravit Helled, planétologue au département d'astrophysique de l'université de Zürich, contactée par France 24. 

Ces inconnues sont l'une des raisons principales qui justifient une grande mission pour voyager vers Uranus. Alors que les missions vers Mars ou vers la Lune se sont multipliées et que l'on commence à collecter des informations précises sur d'autres étoiles ainsi que sur des exoplanètes, il reste encore des zones d'ombre presque absolues dans notre propre système solaire. "C'est comme si on vous disait qu'il y a encore un océan inconnu sur Terre, est-ce que vous n'auriez pas envie de l'explorer ?", s'interroge Laurent Lamy, astrophysicien à l'Observatoire de Paris, contacté par France 24.

Cette curiosité naturelle pour notre entourage "immédiat" – une notion très relative puisqu'Uranus se situe à entre 2,6 milliards et 3,2 milliards de kilomètres de la Terre – est aussi nourrie par les caractéristiques uniques de la planète. Notamment sa rotation : elle tourne sur elle-même autour d'un axe horizontal et non pas vertical, comme toutes les autres planètes connues. De ce fait, on a l'impression qu'elle roule comme une balle lorsqu'elle effectue son orbite autour du soleil. Une bizarrerie qui "résulterait d'une collision avec un autre corps céleste, d'après la théorie la plus communément admise", explique la planétologue Ravit Helled. 

Il n'y a pas que la planète elle-même qui intéresse les scientifiques. Ces nombreuses lunes – il y en a 27 qui portent tous des noms de personnages shakespeariens et issus des œuvres du poète britannique Alexander Pope – recèlent, aussi, bien des mystères. Certaines semblent, par exemple, être des mondes océaniques susceptibles d'abriter des formes de vie et "les explorer nous permettrait d'en apprendre plus sur les lieux potentiellement habitables dans notre galaxie", indique Chloe Beddingfield, une astronome au Ames Research Center de la Nasa (en Californie), interrogé par le site Space.com.

Un "chaînon manquant"

Uranus représente aussi – avec Neptune – "un chaînon manquant dans notre compréhension des planètes qui existent dans l'espace", assure Laurent Lamy. Elles ont souvent été appelées des "mini-Saturne" ou des "super-Terre", parce qu'elles sont d'une taille intermédiaire (environ quatre fois celle de la Terre). Mais en réalité, ce n'est pas qu'une question de taille, elles sont les deux seules représentantes dans notre système solaire d'une famille de planètes à part, régies par leurs propres règles.

L'importance de ces planètes "à la Uranus" n'a fait que grandir au fur et à mesure de la découverte des exoplanètes [qui se trouvent en dehors de notre système solaire]. Ces observations ont démontré que "les planètes d'une taille et d'une densité comparable à Uranus semblent être très communes dans l'espace", note Ravit Helled. Plus, en tout cas, que les planètes semblables à la Terre ou aux géantes du calibre de Saturne.

De ce fait, une mission orbitale autour d'Uranus "permettrait de compléter notre compréhension de la variété des systèmes planétaires accessibles dans notre système solaire et d'avoir une grille de lecture pertinente pour analyser des systèmes plus lointains", résume Laurent Lamy.

Si Uranus est à ce point unique et pourrait se révéler être la clef pour mieux comprendre un grand nombre d'exoplanètes, pourquoi avoir attendu si longtemps pour décider d'y aller ? "C'est technologiquement très compliqué d'aller vers une planète du système solaire externe [à partir de Jupiter] et on commence seulement à être capable de le faire", note Ravit Helled.

Un pari long et cher

C'est déjà toute une aventure d'y aller. Préparer une mission pour les tréfonds encore inconnus du système solaire – décider des objectifs scientifiques, des outils les mieux adaptés, du lanceur pour la sonde etc. – devrait prendre une dizaine d'années, d'après le rapport des Académies nationales américaines de sciences. Le voyage en lui-même devrait prendre encore dix ans au moins… Alors qu'il n'avait fallu que quatre jours en 1969 pour se rendre sur la Lune.

Enfin, la sonde resterait probablement en orbite pendant encore une décennie afin de rentabiliser le voyage et obtenir le maximum de données. Il faut donc prévoir une source d'énergie qui dure aussi longtemps sans risquer de tomber en panne ou de s'abîmer. "C'est un enjeu technologique important et la meilleure solution semble être la pile atomique. C'est d'ailleurs l'une des raisons pour lesquelles la Nasa, qui dispose de cette technologie appelé générateur thermoélectrique à radioisotope (ou RTG), se lance dans l'aventure avant l'Europe qui réfléchit depuis une décennie à explorer Uranus, mais ne dispose pas de pile atomique", note Laurent Lamy de l'Observatoire de Paris.

C'est donc une mission de très longue haleine qui va coûter cher. La Nasa estime qu'un tel projet devrait se chiffrer a minima à 4,2 milliards de dollars… pour des résultats qui ne se matérialiseront peut-être pas avant des décennies. Et c'est peut-être, in fine, l'un des paris les plus osés de la Nasa et des Académies des sciences : dans un monde toujours plus dominé par l'impératif d'immédiateté où tout le monde veut tout tout de suite, lancer une mission pour Uranus prouverait qu'il existe encore des domaines dans lesquelles on peut prendre son temps pour faire avancer la connaissance humaine.