Un «été indien» sur Titan

Interview : Jean-Pierre Lebreton

Jean-Pierre Lebreton pose à côté d’une maquette taille 1 du module Huygens de l’Agence Spatiale Européenne dont il est le responsable scientifique. Le 14 janvier 2005, l’engin se posa à la surface de Titan (photo de droite). Crédit : Enjoy Space/O. Sanguy - ESA/NASA/JPL/University of Arizona

Jean-Pierre Lebreton est le responsable scientifique du module Huygens, l’atterrisseur que portait Cassini et qui s’est posé sur Titan le 14 janvier 2005. Pour Enjoy Space il précise les enjeux de la mission Equinox et nous parle du futur de l’exploration de Saturne.

Enjoy Space : Quel est le bilan de santé de la sonde Cassini ?

Jean-Pierre Lebreton : La mission Cassini-Huygens était programmée pour durer au moins 4 ans après la mise en orbite autour de Saturne le 1er juillet 2004. La première phase de la mission s’est terminée en juillet 2008. Un bilan de santé complet du vaisseau a été fait début 2008, lors de ce que l’on appelle une revue des opérations en vol dans notre jargon. Le bilan de santé a été jugé très bon, les réserves en carburant pour les manœuvres tout à fait satisfaisantes, et les équipes se sont montrées très motivées pour continuer l’aventure autour de Saturne. La NASA a alors annoncé en avril 2008 le prolongement de la mission jusqu'en septembre 2010. L’objectif est de continuer le travail d'exploration systématique entrepris depuis 4 ans, mais aussi d’observer à nouveau certaines cibles, en particulier Titan, dont la surface semble montrer des indices de variabilité au cours du temps, des saisons donc, ainsi qu’Encelade qui s’est révélée être une lune très active.

Enjoy Space : Les lunes Titan et Encelade constituent visiblement des priorités de l’extension de mission de Cassini. Que peuvent apporter les prochaines observations qu’accomplira cette sonde ?

Jean-Pierre Lebreton : Pendant les 4 premières années, on a cartographié au radar environ le quart de la surface de Titan avec une résolution un peu supérieure à 1 km. On peut ainsi continuer à cartographier la surface de Titan avec le radar lors de chaque nouveau survol sur une bande de quelques centaines de km de large et quelques milliers de km de long, ce qui couvre environ 1 % de la surface. Chaque passage radar réserve toujours des surprises ! De plus, les instruments optiques, la caméra et l'instrument infrarouge vont pouvoir prendre des images des hautes latitudes nord qui commencent à voir le Soleil, ce qui n'était pas le cas pendant les premières années de la mission : c’était l’été au pôle Sud et l’hiver au pôle Nord. Mais comme on se dirige vers la saison d'équinoxe, les deux pôles seront éclairés de la même façon pendant quelques années puisqu’une saison dure environ 7 ans sur Titan, comme sur Saturne d'ailleurs. On va aussi surveiller de très près l’évolution des lacs.
Le spectromètre infrarouge a déjà pu programmer, au début de cette mission prolongée, une observation à haute résolution, 300 à 500 m par pixel, du site d’atterrissage de Huygens. Une telle observation avait été faite début 2008 mais par le radar. L’analyse des données n’est pas encore terminée, mais j’en attends les résultats avec une certaine impatience, car l’instrument infrarouge a aussi repéré deux régions particulières à la surface de Titan dont la brillance a changé au cours des 4 premières années d’observation : elles pourraient être le siège d’un cryovolcanisme* actif. D’autres observations vont aussi nous permettre de mieux sonder l’intérieur de Titan, sous son épaisse couche de glace, afin de mieux comprendre la structure interne de cette lune qui s’est révélée bien plus complexe que prévu.
Pendant la première prolongation de la mission, il est aussi prévu de faire de nouveaux survols à basse altitude d’Encelade à moins de 100 km d’altitude, mais surtout de passer à travers les panaches qui s’échappent des grandes crevasses près de son pôle Sud. Maintenant que l’on sait où sont les panaches, il est bien plus facile de programmer la trajectoire de Cassini pour mieux les explorer.
On peut aussi se focaliser sur l’observation de la danse des petites lunes à travers les anneaux de Saturne qui font l’objet de séquences d’images extraordinaires. La planète Saturne elle-même n’est pas oubliée, car on sait désormais mieux choisir la couleur des filtres à utiliser, ou des longueurs d’onde à sélectionner, pour observer au mieux son atmosphère profonde et surveiller sa dynamique et sa météorologie très active.

Illustration du projet de montgolfière dans l’atmosphère de Titan. Crédit : NASA/ESA

Enjoy Space : La NASA et l’ESA ont prévu de collaborer pour explorer à nouveau Jupiter et Saturne. Où en sont ces projets ?

Jean-Pierre Lebreton : L’ESA et la NASA ont conjointement étudié en 2008 deux missions vers les planètes géantes : une mission vers Jupiter pour surtout étudier les lunes Europe et Ganymède, et une mission vers Saturne centrée sur Titan et Encelade. La priorité a été accordée à la mission vers Jupiter dont la mise en œuvre commencera en 2013 pour un lancement en 2020. La mission vers Saturne comprenait un vaisseau placé sur orbite autour de Titan et deux sondes additionnelles : un petit atterrisseur envoyé vers les grands lacs aux latitudes nord et une montgolfière pour survoler la région équatoriale en une centaine de jours environ. Le tour de Titan en 80 jours en référence à Jules Verne ! Cette montgolfière représente un défi, car elle sera larguée vers 40 km d’altitude d’un module descendant en parachute pour ensuite se gonfler et se stabiliser vers 10 km d’altitude. Le savoir-faire pour un tel ballon est du côté du CNES en Europe, et du JPL de la NASA aux États-Unis. C’est l’élément qui a été jugé le moins avancé du point de vue technologique. Tous les scientifiques qui veulent retourner vers Titan partagent l’avis que la montgolfière est la plateforme de choix pour la prochaine étape de l’exploration in situ de Titan. Une telle mission pourrait être lancée vers 2025.

(*) Volcanisme où la lave est remplacée par de l’eau, de l’ammoniac ou du méthane sous forme liquide ou de vapeur.