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BRULANTE VENUS

Depuis quelques années que Mars et ses rovers retiennent toute notre attention, nous avons un peu négligé Vénus, qui est presque la sœur jumelle de la Terre mais plus étonnante et plus fantasque. Cette planète, les hommes la connaissent depuis toujours, c’est l’astre nocturne le plus lumineux après la Lune. C’est le symbole du crépuscule qui annonce au berger que la nuit va tomber ou que le jour point.
Enveloppée dans son voile de nuages, Vénus est restée mystérieuse aux astronomes. Il a fallu la conquête spatiale pour connaitre un peu mieux cette planète en laissant toutefois aux astrophysiciens bien des zones d’ombre à éclairer. Cela prendra du temps car dans le rêve humain de voyages inter spatiaux, Vénus est une destination définitivement interdite!

 

LA PLANETE EN CHIFFRES

Pour parler de Vénus, il faut donner auparavant quelques chiffres pour bien la situer dans notre système solaire. D’abord quelques données sur ses dimensions qu’il est plus aisé de comparer à celles de la Terre.

Diamètre: Il fait 12.000 km. Ce sont les 95% de celui de la Terre, donc très voisin comme indiqué.

Densité et masse: Ces deux caractéristiques sont très proches de celles de la Terre. La densité est de 5,25 kg/ dm3. Pour comparer, celle de la Terre est 5,51 et celle  du fer qui constitue le noyau terrestre est de 7,32.

Vitesse orbital: Elle est de 35 km/s alors que celle de la Terre est de 30 km/s.

Pesanteur: Elle est 10% plus faible que sur Terre (8,87 m/s²). Ce qui reste très comparable. Là où tout devient différent, c’est quand on parle de rotation autour du soleil (année) et de rotation sur elle-même (Jour)

Révolution annuelle: L’année vénusienne est de 125 jours et la planète tourne autour du soleil dans le même sens que la Terre (sens direct). Se souvenir qu’au contraire, l’année martienne vaut 2 années terrestres.

Durée du jour: C’est là qu’il faut abandonner toute comparaison avec la Terre. D’abord, Vénus tourne à l’envers par rapport à la Terre. Ensuite une rotation complète de Vénus dure 243 jours terrestres au lieu de 24 h sur Terre. Mais ce serait une erreur de croire que les nuits et les journées durent 120 jours. En tenant compte du déplacement autour du soleil, on peut voir le jour se lever à l’ouest environ tous les quatre mois........ et apprécier de lents et pâles couchers de soleil durant un jour et demi!!.

Rétrogradation: Ce phénomène qui observé de la Terre donne l’impression que la planète revient en arrière pendant un certain temps est rappelé pour mémoire. Il n’est pas propre à Vénus  mais survient quand les vitesses de rotation autour du soleil sont différentes (125 jours et 365 jours)

 

SOL ET ATMOSPHERE

L’atmosphère particulière de Vénus

Il faut commencer par l’atmosphère que l’on connait mieux que la surface de la planète et surtout encore une fois oublier toute comparaison avec la Terre.

Masse et pression: La masse de cette atmosphère est 100 fois celle de l’atmosphère terrestre et, pour donner une idée, c’est plus du tiers de la masse de nos océans. C’est dire qu’à la surface la pression atmosphérique est 90 fois celle que nous connaissons, un peu comme si nous étions sous la mer à 1000 m de profondeur.

Couches de l’atmosphère: L’épaisseur est de 90 km et on distingue trois couches principales.

Basse atmosphère (0 à 40 km)
Elle est surtout formée de gaz carbonique (CO2) et est relativement claire.
Couche nuageuse (40 à 70 km)
En plus du gaz carbonique, on y trouve des gouttelettes d’acides chlorhydrique et sulfurique ainsi que des particules de soufre. En partie haute, il y a des cristaux de glace qui donnent à Vénus sa couleur opaline vue de la Terre.
Haute atmosphère ( 70 à 90 km) 
Couche claire composée en majorité de gaz carbonique.

Composition chimique: Comme indiqué, c’est le dioxyde de carbone (CO2) qui domine. On trouve aussi de l’azote (diazote N2) et du soufre, des acides et des traces de vapeur d’eau.  Il y a très peu d’eau sur Vénus alors que l’on estime qu’elle y a existé en grandes quantités. Laproximité du soleil l’a progressivement éliminée et la planète est devenue très sèche.

Le sol que nous connaissons

Les nuages et la température ont rendu difficile l’observation du sol de Vénus. Les informations connues sont  des relevés radar faits par des satellites. Sur 80% de la surface, le relief est assez plat avec de vastes plaines. Il existe sur 10 à 15 % des plateaux et des montagnes qui peuvent atteindre 9000 m, des volcans et des dépressions profondes. Au total une topographie comparable à celle de la Terre avec des simili-continents comme Ishtar Terra et Aphrodite Terra , mais sans les océans.

 

CLIMAT VENUSIEN

Températures exceptionnelles

Autre singularité de Vénus, les températures relevées dans l’atmosphère et sur la planète. Elles sont en partie dues à la proximité du soleil, mais l’essentiel de la fournaise qui règne sur Vénus vient de l’effet de serre provoqué par les composants de son atmosphère. D’abord, le gaz carbonique qui compose 95 % de l’atmosphère mais aussi d’autres composants même en faible quantité comme le dioxyde de soufre, l’acide sulfurique et la vapeur d’eau. La température moyenne au sol est de 460°C et elle reste à peu près constante que ce soit en période éclairée ou obscure. L’inertie thermique de l’énorme masse de l’atmosphère et la  super rotation qui la brasse  expliquent ces températures constantes.
Paradoxalement, l’énergie solaire  est réfléchie à 65% par l’atmosphère de Vénus et le flux d’énergie qui atteint la surface est moitié moins important que sur la Terre. Ceci montre l’impact dévastateur de l’effet de serre et Vénus peut probablement nous aider à étudier et maitriser ce phénomène qui s’amplifie sur la Terre.

Mouvements de l’atmosphère

La couche nuageuse est animée d’un mouvement de convection d’est en ouest et fait le tour de la planète en 4 jours. La vitesse des vents est maximale vers 60 km d’altitude et peut atteindre 500 km/h à l’équateur. Il est probable que des orages accompagnent cette super rotation. Dans l’atmosphère, à 50 km, se forment des pluies d’acides sulfurique et chlorhydrique, mais les gouttes  évaporées avant d’atteindre le sol brulant repartent dans l’atmosphère.

Champ magnétique de Vénus

Il n’y a pratiquement pas de champ magnétique sur Vénus. On estime que cette absence de champ vient de la faible vitesse de rotation de la planète (243 jours pour un tour) qui ne crée aucun effet dynamo à partir du noyau métallique. Pas de champ magnétique signifie aussi pas de bouclier de protection contre le vent solaire, ce qui expliquerait la disparition de l’eau sur Vénus.

 

SONDES D’EXPLORATION

Cet effroyable climat de Vénus n’incite guère à tenter une exploration autrement que par des satellites en orbite autour de la planète et des sondes atmosphériques ou des atterrisseurs dont les durées de fonctionnement sont très brèves. Il y a eu 40 missions spatiales en direction de Vénus depuis 1961 où l’URSS faisait une première tentative. Jusqu’en 1967, la plupart des lancements furent des échecs ce qui montre la difficulté de la mise au point de ces missions. L’essentiel de l’étude de Vénus se fit entre 1967 et 1990 avec 20 lancements et une exploration fructueuse de la planète. La majorité revient aux sondes Venera des Soviétiques, mais les Mariner et Pioneer des USA ont collecté des informations déterminantes. L’Agence spatiale européenne est présente dans deux missions récentes importantes.

Venera, 20 ans de programme.

Le programme Venera d’étude de Vénus a été lancé en 1961 par l’Union soviétique. Jusqu’en 1967, toutes les tentatives avec Venera et aussi Spoutnik, Zond et Cosmos ont été des échecs. C’est en octobre 1967 que Venera 4 put envoyer une sonde explorer l’atmosphère de Vénus. Elle fut suivie d’une quinzaine de missions comprenant des sondes atmosphériques, des atterrisseurs qui ont fonctionné environ une heure à 460° et fourni les premières images du sol de la planète. Enfin des satellites ont réalisé la première  imagerie radar du sol.
Le programme s’est terminé par Venera 16 en 1983. Il a été suivi par les dernières sondes Vega 1 et Véga 2 en 1985.Il y a eu environ 30 lancements de sondes soviétiques vers Vénus et 15 succès après une longue période d’essais infructueux.

De Mariner à Magellan.

Du côté de la NASA, on ne compte que 7 ou 8 lancements à destination de Vénus qui furent tous des succès, mais certains furent de brefs passages de sondes ayant d’autres missions comme Messenger qui étudia Mercure en 2006. En décembre 1962, Mariner 2 fit le premier survol de Vénus à 35.000 km. Mariner 7 s’approcha à 5.000 km en 1967.La mission la plus remarquable est celle de Pioneer en 1978 qui comportait un satellite et quatre sondes atmosphériques qui explorèrent l’atmosphère de Vénus pendant 1 h30 de descente sous parachute.(Pioneer Orbiter et Multiprobe). Enfin, en 1990 la sonde Magellan resta 4 ans en orbite autour de la planète et  fit la couverture radar de 98% de la surface.

Venus Express

L’Agence spatiale européenne  participa à la mission Cassini qui survola Vénus en 1999, mais son grand projet fut la sonde Venus Express. Cette sonde fut lancée en 2005 pour être mise autour de Vénus sur une orbite très elliptique  qu’elle parcourt en 24 h. Cette sonde qui fonctionne encore en fin 2014 a fait une moisson considérable de données qui complète les connaissances déjà acquises.

Elle est équipée de 6 instruments de mesure principaux qui explorent  les domaines scientifiques qui permettent de connaitre la planète et son atmosphère. Ce sont par exemple, plusieurs spectromètres, un magnétomètre, un analyseur de plasma, une expérimentation sur des ondes radio et de l’imagerie infrarouge. Divers laboratoires  en Europe et aux Etats Unis participent à l’exploitation des résultats.

La sonde qui ne devait fonctionner qu’environ 500 jours  a vu plusieurs fois sa durée d’exploitation prolongée et en 2014, elle a épuisé ses ergols qui permettent de corriger l’orbite. Elle finira probablement dans la brulante atmosphère de Vénus après de brillants services.

 

QUEL AVENIR ?

La planète Vénus n’a pas encore révélé tous ses secrets malgré les nombreuses missions qui se sont succédé depuis les années 60. Toutefois, les projets de retour vers Vénus sont moins nombreux et les seuls connus concernent la NASA et Roskosmos  sans que des dates précises soient arrêtées. Le Japon prévoit aussi un orbiter dans les années qui viennent pour étudier cette étonnante super rotation  de l’atmosphère. L’intérêt s’épuise un peu, d’autant qu’il n’est pas soutenu par l’enthousiasme médiatique de futurs voyageurs de l’espace dont les tours opérateurs ont rayé cette planète infernale de leur circuit.
En gardant une grande part de son mystère, Vénus préserve toute la poésie de l’étoile du Berger! N’est-ce pas mieux ainsi?

 

 

Textes : Jack Muller - Illustrations: Internet

crédits image: http://hubblesite.org/gallery http://www.esa.int/