Re: Quelle mission si on atterrissait sur Europe ?

[montmein69]

Merci a Basstemperature pour son long post et les éléments qu'il amène à la réflexion sur cette mission.
Lui qui a un pseudo prédestiné pour toute mission où il y a dela glace à analyser ou à forer, ne pouvait faire moins

Je retiens de la première partie l'aspect intéressant de communication par ondes sismiques. Il serait intéressant d'avoir plus d'infos sur ce genre de techniques, comment moduler un signal et ne pas être trop parasité par les "vibrations" de la glace importantes comme souligné par les forts effets de marée, et surtout de fréquences aléatoires. Il faut un bon système de filtrage pour extraire le signal utile de l'ensemble des bruits de fond.

Je suis effectivement plus dubitatif sur l'intérêt d'aller dans des zones de fracture, qui certes peuvent annoncer une épaisseur réduite (mais rien d'automatique cependant) car l'instabilité de telles zones, fait courir d'énormes risques au matériel, non seulement comme il le souligne lui-même pendant le forage (un geyser ... et le matériel est satellisé :affraid: ... un mouvement latéral d'une faille qui joue et l'engin peut-être broyé lors de sa descente, ou le dispositif de communication n'est plus dans l'axe ... etc ...)
Je pense qu'on privilégierait une stabilité de la zone, même si cela se paye par un forage plus long donc plus compliqué à réaliser.

Pour la deuxième partie, je me suis un peu perdu dans l'argumentation, j'ai cru quand même comprendre que l'hypothèse de l'océan était la plus probable ?

[Ripley]

Pour le problème de forage, on pourrait utiliser de l'explosif, des missiles seraient lancés depuis un Orbiter, puis un Percuteur/Impacteur (du genre SMART ) viendrait percuter la couche restante après avoir largué un petit Rover (de type Sojourner, mais amélioré suivant les technologies actuelles) qui, après avoir aluni correctement, descendrait faire des prélévements dans le cratère pour examiner les différentes couches de glace...
SMART:
Sojourner:

Merci de m'avoir écouté
, pardon pour les fautes,
et :esanasa:

Peut mieux faire...

[montmein69]

Pour le problème de forage, on pourait utilisé de l'explosif, des missiles seraient lancé depuis un Orbiter, puis un Percuteur/Impacteur (du genre SMART ) viendrait percuter la couche restente après avoir largué un petit Rover (de type Sojourner, mais amélioré suivant les technologies actuels) qui après avoir aluniser corectement désendrait faire des prélévements dans le craterre pour examiner les différente couche de glasse...

Je n'ai jamais été un grand fan des solutions "radicales" type missile, explosifs, etc ... Car inévitablement les résidus vont complétement polluer les environs. Du coup envoyer ensuite des instruments sophistiqués pour traquer le pico-gramme de ceci ou de cela ... devient une bonne blague.

On peut à la limite envisager un impact passif, du genre une sphère métallique (dont on connait bien la composition), avec l'objectif d'étudier la composition de l'éjectat (à partir de l'orbiter)
Ou un pénétrateur suffisamment costaud pour pénétrer le sol dans se désagréger (avec des instruments à l'intérieur) qui émettrait les données vers l'orbiter.

Le forage d'une grosse épaisseur de glace par une mission automatique, cela parait effectivement complexe à réaliser.
On a déjà essayé d'aborder le sujet dans les posts au début du FIL. Vouloir solutionner de telles difficultés par la manière forte (on peut aussi faire exploser une bombe nucléaire ... le trou sera plus grand :affraid: ) ne me parait pas recevable. On doit penser exploration, mais cela ne parait pas dissociable de respect de ces mondes.

[montmein69]

Une "vision" de la mission d'exploration de la mer d'Europe



La fin est un peu "poétique" ... si on découvrait des fumeurs noirs et quelque bactéries, ce serait déjà formidable.

On reste aussi sur sa faim en ce qui concerne les moyens de transmission entre le sous-marin et la surface.

[JeeWee]

Il faut avouer que l'exploration d'Europe sur fond de Pink Floyd, ça fait rêver :D
D'où est tirée cette vidéo ?

[montmein69]

Le Dr Robert Pappalardo du JPL est un spécialiste de Europe, il y a des conférences de lui (sur YouTube) , et il doit faire partie de l'équipe qui a imaginé des scénarios de mission.



J'ai vu aussi sur FR5 un documentaire estampillé JPL avec un scénario un peu comparable (mais je n'ai pas de référence précise)

Pour moi en tout cas ... Europe devrait être un objectif qui ne nous décevrait pas question découvertes tout en nécessitant la mise en oeuvre des technologies les plus innovantes. Objectif Lune ... oui, mais celle de Jupiter

http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/8498281.stm

[cosmos99]

Une "vision" de la mission d'exploration de la mer d'Europe
La fin est un peu "poétique" ... si on découvrait des fumeurs noirs et quelque bactéries, ce serait déjà formidable.

Il faut avouer que l'exploration d'Europe sur fond de Pink Floyd, ça fait rêver :D
D'où est tirée cette vidéo ?

:eeks: :eeks: :drunken: ah lalalala ... pink floyd sur cette video, c'est digne de strauss dans 2001 space odyssey !!
montmein69, tu nous a fait un super cadeau !

On voit que le challenge est difficile à relever, un defi technologique, mais ...pourquoi pas ?

Objectif Lune ... oui, mais celle de Jupiter

je te rejoins complètement.

[JeeWee]

Merci pour la vidéo Montmein69 :)

J'attends avec impatience la mission EJSM, on en saura beaucoup plus sur les possibilités d'envoyer un atterrisseur sur Europe. Est-elle d'ailleurs toujours prévue pour 2020 ?

[Spirit]

Sur le moment j'avais compris: "Quelles missions si on atterrissait en Europe?" ce qu'on aurait aussi pu traduire par "Quelles missions si l'Europe décollait enfin?"

[montmein69]

J'attends avec impatience la mission EJSM, on en saura beaucoup plus sur les possibilités d'envoyer un atterrisseur sur Europe. Est-elle d'ailleurs toujours prévue pour 2020 ?

Si on fait un repérage précis avec la mission EJSM* ... on peut en effet penser qu'aller voir du côté de l'océan sera un objectif assez alléchant pour la suite.
Sans se cacher que cela serait un challenge très difficile. L'optimisme me fait pourtant dire qu'une telle mission pourrait aussi profiter de la R&D sur les moyens de propulsion et donc que les délais du voyage pourraient être notablement raccourcis.
Il faudra quand même accepter une grosse prise de risque, car il faut être capable d'assurer la remontée des infos et leur retransmission vers la Terre.

* Pour la participation ESA ... rien de voté définitivement pour l'instant. Plusieurs études en cours :
http://astronautique.actifforum.com/jupiter-et-ses-lunes-f35/esa-quelques-concepts-de-missions-vers-jupiter-t3054.htm

[montmein69]

Hop, on réactive un thème qui est en sommeil depuis un certain temps :study:

Nul doute que l'intérêt pour les lunes glacées comme Europe va croissant, et que ce sont des missions robotiques de plus en plus sophistiquée qui partiront après les premières approches des missions JUICE (ESA) et de l'orbiteur (NASA) où les sondes resteront en orbite.

Quoi de neuf ?

La société Stone Aerospace poursuit en Alaska (Matanuska glacier) , les essais de son prototype de "perforateur" de banquise (un cryobot nommé Valkyrie) pour accéder  -à terme - à un océan sous-glaciaire sur une lune comme Europe.


http://spaceindnews.wpengine.netdna-cdn.com/wp-content/uploads/2014/09/europa_cryobot.jpg

Le prototype utilisé chauffe l'eau (qui sous forme de jets fera fondre la glace) par un laser. Actuellement la performance reste limité (30 m de glace perforée). Il est prévu une source nucléaire embarquée dans la version finale.

   VALKYRIE’s ice melting jets are currently powered by an industrial laser via fiber optic cabling. Plans for the larger Europa lander include a small nuclear power plant.

Après avoir percé la croute glaciaire (probablement 10 km ou plus) et une fois arrivé dans l'eau libre de l'océan, Valkyrie larguera un AUV (Autonomous Underwater Vehicle) petit sous-marin d'exploration. Un prototype nommé ENDURANCE est testé
http://www.stoneaerospace.com/products-pages/products-ENDURANCE.php

[tchou]

ni y a t'il pas de risques que le trou puisse se reboucher au cours de la descente ?

sur une telle profondeur il faut bien que la glace fondue s'évacue lorsqu'elle se retrouve à l'état liquide ?

Où alors le fait d'utiliser des lasers transforme directement la glace en vapeur qui s'évacue naturellement vers le haut par convection ?

A t'on une idée de la vitesse de descente d'un tel dispositif ?

[montmein69]

Toutes ces questions sont pertinentes, et on se les ait déjà posées sur ce FIL dès sa création (en 2009 !)

Comme il y a pas mal de références d'articles qui sont données dès la première page du FIL, je conseille de prendre un peu de temps pour s'y plonger les yeux et les neurones.

Prévoir de percer la croute glacée avec un cryobot attaché à un "fil" ( de plusieurs dizaine de km probablement) enroulé au  préalable dans l'atterrisseur et qui assurera la liaison pour envoyer les données (fibre optique ?) .... c'est déjà un challenge vu qu'à la surface d'Europe la température est de -160 °C en moyenne :affraid: . Il faudra au minimum chauffer .... le treuil pour pas que cela coince et quid d'utiliser des lubrifiants qui ne gèlent pas à cette température ?
Peut-être faudrait-il envisager que la partie de l'atterrisseur située à l'aplomb de la zone de forage soit calorifugée et "climatisée" (à une température qui garantirait le fonctionnement des parties mécaniques notamment) donc des RTG (ou mieux si on sait inventer cela)

[Argonaute]

La méthode semble bonne, mais il y a un éventuel éceuil :  La masse de cable que cela va impliquer ... Car bon + de 10 km de cable, ce n'est pas rien ! Le module proposé me semble + apte et voué a explorer les grands lacs sub-glaciaire de faible a moyenne profondeur qui lui seront + accessibles

  D'autant que ces lacs en eux mêmes représentent un intérêt exobiologique manifeste du fait des résidus rouges qu'on comprend encore mal, visibles a la surface d'Europa (ils seraient de toute évidence liés a ces lacs ...)


   Pour atteindre l'océan sub-glaciaire a 10 km de fond, je pense qu'un module autonome (sans "cable") serait + adapté, reste après les défis de communication car le module ne sera pas accessible aux ondes radios a cette profondeur : Reste les "vibrations" qui sont potentiellement exploitables, des capteurs sismiques sur le module d'atterrissage qui deviendrait relais de com' pourraient palier a cela ... D'autant que c'est testable sur Terre une telle méthode ...

   De toute façon qu'elle que soit la méthode on devra abandonner le RTG et son combustible sur place, donc un module autonome sera tout aussi acceptable qu'un module pendu a un cable qui sera très probablement impossible a remonter ...

  Pour le reste j'avais proposé un module de descente autonome en alliage de nickel de forme "ovoïde" (pour une bonne conductivité thermique tout en étant résistant a la corrosion) sur le fil de la future mission américaine vers Europa

[montmein69]

Je ne sais pas si les sous-marins qui passent sous la banquise arctique conservent leurs moyens de communication ?
Mais bien sûr vu la configuration de cette zone sur Terre, cela peut passer dans le liquide puisqu'on peut mettre des capteurs au-delà de la calotte glacée.
Je ne sais pas s'il y a eu des tentatives de tester une transmission de données au travers de la couche de glace ?


Gnééééé ! j'écoute

[Argonaute]

Je ne sais pas si les sous-marins qui passent sous la banquise arctique conservent leurs moyens de communication ?
Mais bien sûr vu la configuration de cette zone sur Terre, cela peut passer dans le liquide puisqu'on peut mettre des capteurs au-delà de la calotte glacée.
Je ne sais pas s'il y a eu des tentatives de tester une transmission de données au travers de la couche de glace ?


Gnééééé ! j'écoute

   Pour les sous marins, les ondes radios classiques passent, logique après tout la banquise dépasse rarement 5 a 10m d'épais dans les endroits ou les mouvements de plaques ont crée des cumuls, sinon c'est moins de 3m (pour l'épaisseur de glace crée au niveau saisonnier)

  Les sous marins communiquent avant tout sur les très basses fréquences mais c'est + pour une question de portée, on note aussi que les sous marins ont une très longue antenne : La fameuse "traine" un cable de 10cm d'épais (avec son isolant sinon son diamètre d'ame est inférieur a ça) et qui se déploie sur quelques centaines de mètre comme un chalutier est nécessaire pour communiquer qui n'est déployé que hors combat ou manoeuvres car handicapante : Ceci dit les soum' récup aussi leurs infos par satellite mais pour ça ils doivent faire quasi surface (immersion périscopique au moins) donc ils mixent entre les 2 ...

  Dans les années 70 quand on avait pas encore de sat com militaires rien : C'était juste a la traine la communication !

  

 Mais sur plusieurs km d'épais de glace ça va être un tout autre problème, moi je pense que les com radios ne passeront pas, et j'imagine qu'au JPL ils en sont convaincus aussi sinon ils auraient préféré proposer autre chose qu'un robot lié a un long fil ... Ceci dit je sais qu'ils n'aiment pas l'idée non plus de faire plonger un RTG au plutonium 238 ... Mais ce plutonium plongera tot ou tard que le robot plonge avec ou que le module reste en surface en soit le porteur : Ils plongera tot ou tard ce Pu238 ...

[Henri]

Il y a pas mal de fils discussions qui abordent cette question de l'incidence de l'apport de substances radioactives sur divers astres (Mars, Europe, Jupiter, etc.) à l'occasion de missions d'explorations (où même de spéculations comme l’utilisation d'explosifs thermonucléaires pour tenter - vainement et de nombreux ordres de grandeur, je l'ai déjà signalé - de faire fondre des calottes polaires).
On a même droit à des articles qui sans le moindre calcul agitent des menaces de pollutions radioactives de Mars pour l'exemple que j'ai cité entre parenthèses.
C'est oublier que notre bonne vieille Terre avec sa magnétosphère et son atmosphère nous permet de vivre dans un environnement radioactif naturel très bas.
Ça n'est pas du tout le cas des autres astres du système solaire (excepté Vénus avec son épaisse atmosphère) qui soit sont démunis de magnétosphère et d'atmosphère et exposés ainsi au bombardement perpétuel des éruptions solaires et des rayons cosmiques galactiques, ou bien comme les lunes des planètes géantes sont plongées dans les ceintures radioactives (analogues des ceintures de Van Allen de la Terre) de la dite planète géante (avec en prime les éruptions solaires et les rayons cosmiques galactiques).

Sorti de notre berceau, le reste de l'Univers est loin d'être un havre de paix...

[Space Opera]

Ceci dit, sous la glace d'Europe la radioactivité induite par l'extérieur (en particulier Jupiter) doit être nulle. Si radioactivité il y a, elle vient du coeur de la lune.

[Henri]

Ceci dit, sous la glace d'Europe la radioactivité induite par l'extérieur (en particulier Jupiter) doit être nulle. Si radioactivité il y a, elle vient du coeur de la lune.

À l'échelle d'un astre, l'activité d'un RTG c'est microscopique. Je crois me souvenir que les premiers RTG étaient conçus pour se désintégrer lors d'une rentrée atmosphérique pour éviter des retombées concentrées susceptibles d'être dangereuses pour ceux qui ramasseraient un débris et que dans les années 60-70 il y en bien un qui s'est ainsi désintégré dans l'atmosphère de la Terre sans qu'il ait été possible de mesurer la moindre incidence en termes d'activité de l'atmosphère terrestre. Aujourd'hui ils sont conçus pour au contraire résister à une rentrée atmosphérique afin d'en éviter la dissémination du contenu. Je me demande s'il n'y a pas là une source de risque potentiel pour un individu qui "tomberait" sur un tel débris spatial...
Là, ce sont les probas qui sont microscopiques, mais multipliées par 7 milliards de personnes dont chacune est susceptible de ramasser un objet métallique visiblement artificiel et qui chauffe tout seul...

[Space Opera]

Ca me fait penser à la centrale de Fukushima: les retombées radioactives dans l'océan se comptant en PetaBq, ça ne reste qu'une proportion microscopique de la radioactivité naturelle des océans. Localement en surface dans le Pacifique nord c'est assez concentré (et potentiellement dangereux), mais Il faudrait pas mal de Fukushima pour avoir une hausse notable de la radioactivité globale des océans.

[Henri]

Pour revenir au topic, j'ai de gros doutes quant à la découverte de processus biotiques dans les océans sous-glaciaires d'Europe. Pas de photosynthèse sous des km de glaces et faute de tectonique des plaques, je doute de l'existence de fumeurs comme le long de zones de rift sous-marines comme sur Terre pour alimenter énergétiquement des processus biotiques...
La bonne température et l'eau liquide ça n'est pas tout pour la vie, il faut aussi qu'un flux énergétique traverse le système pour que des processus éloignés de l'équilibre thermodynamique comme la vie puissent se mettre en place.

[David L.]

Pour revenir au topic, j'ai de gros doutes quant à la découverte de processus biotiques dans les océans sous-glaciaires d'Europe. Pas de photosynthèse sous des km de glaces et faute de tectonique des plaques, je doute de l'existence de fumeurs comme le long de zones de rift sous-marines comme sur Terre pour alimenter énergétiquement des processus biotiques...
La bonne température et l'eau liquide ça n'est pas tout pour la vie, il faut aussi qu'un flux énergétique traverse le système pour que des processus éloignés de l'équilibre thermodynamique comme la vie puissent se mettre en place.

La source d'énergie envisagée, ce sont les forces de marées causées par Jupiter, pas la tectonique des plaques. Ce sont ces forces de marées qui engendrent le volcanisme d'Io.

Il n'y a pas non plus de photosynthèse autour des fumeurs noirs terrestres. Un des problèmes qui se pose pour une activité biologique dans les océans d'Europe, est de savoir si la vie peut apparaître autour de ces fumeurs noirs, alors que pour la Terre il est considéré que la vie est plutôt apparue près de la surface, puis à colonisé ces profondeurs.

[Henri]

...La source d'énergie envisagée, ce sont les forces de marées causées par Jupiter, pas la tectonique des plaques. Ce sont ces forces de marées qui engendrent le volcanisme d'Io...

Si elles sont capables de susciter une tectonique des plaques et/ou un volcanisme sous-marin à la surface de la croute submergée d'Europe, ça pourrait être une source d'énergie pour la vie.

...Il n'y a pas non plus de photosynthèse autour des fumeurs noirs terrestres...

Heu la photosynthèse c'est en surface de la Terre (à la rigueur jusqu'à quelques dizaines de mètres de profondeur dans les océans) ; les fumeurs c'est à 6000 m de profondeur dans les océans... Les fumeurs "alimentent" la vie par des réactions chimiques complètement différentes de la photosynthèse.

...Un des problèmes qui se pose pour une activité biologique dans les océans d'Europe, est de savoir si la vie peut apparaître autour de ces fumeurs noirs, alors que pour la Terre il est considéré que la vie est plutôt apparue près de la surface, puis à colonisé ces profondeurs.

Tiens, je pensais qu'on ne savait pas trop justement s'il fallait ou non considérer les fumeurs comme les premiers sites où la vie serait apparue.

[David L.]

...Il n'y a pas non plus de photosynthèse autour des fumeurs noirs terrestres...

Heu la photosynthèse c'est en surface de la Terre (à la rigueur jusqu'à quelques dizaines de mètres de profondeur dans les océans) ; les fumeurs c'est à 6000 m de profondeur dans les océans... Les fumeurs "alimentent" la vie par des réactions chimiques complètement différentes de la photosynthèse.

Merci, mais j'étais déjà au courant... Photo : lumière. Les réactions chimiques en questions sont notamment basées sur le soufre.

Ce n'est pas moi qui ait écrit : "[...] j'ai de gros doutes quant à la découverte de processus biotiques dans les océans sous-glaciaires d'Europe. Pas de photosynthèse [...]"

Absence de photosynthèse ne veut pas dire absence de vie.

[David L.]

...La source d'énergie envisagée, ce sont les forces de marées causées par Jupiter, pas la tectonique des plaques. Ce sont ces forces de marées qui engendrent le volcanisme d'Io...

Si elles sont capables de susciter une tectonique des plaques et/ou un volcanisme sous-marin à la surface de la croute submergée d'Europe, ça pourrait être une source d'énergie pour la vie.

C'est bien ce que je voulais dire: les forces de marées pourraient être une source d'énergie pour une activité biologique. Qu'il y ait une tectonique des plaques ou non est secondaire.

[Pline]

Parmi les contraintes non citées pour une mission à la surface d'Europe figure le niveau de radioactivité à la surface d'Europe qui est si élevé que la durée de vie d'un orbiteur  était évaluée à 1 mois par la NASA. La radioactivité, pourtant beaucoup plus faible qu'à la surface de Io, est due à la magnétosphère très importante de Jupiter combinée aux émissions des volcans de Io. L'intensité est de plus de 500 rem par jour ce qui constitue une dose mortelle pour l'homme.