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Missions vers Vénus

Vénus est une cible privilégiée des premières missions spatiales envoyées par les soviétiques et les américains au début des années 60 : en effet, la planète est deux fois plus proche de nous que Mars, et les lois de la mécanique céleste sont faciles à calculer pour une planète qui n’a pas de satellite.

En tout depuis les débuts de l’ère spatiale, 23 missions américaines ou soviétiques seront menées avec succès sur 41 sondes envoyées (en comptant toutes celles qui ont survolé Vénus sans lui être dédié exclusivement), soit un taux de réussite largement supérieur aux missions martiennes.

En 1962, la sonde américaine Mariner 2 survole Vénus pour la première fois à 35 000 km et prend les premières mesures in-situ de la température (évaluée alors > à 200°C) et de la forte pression atmosphérique. Elle met aussi en évidence la lente rotation rétrograde de Vénus.

Puis pendant 3 ans les soviétiques multiplient les missions avec les premières sondes Venera dont la plupart sont perdues. Mais en 1967 le module de descente de Venera 4 retransmet les premières données sur les basses couches de l’atmosphère (entre 55 et 25 Km d’altitude) confirmant sa composition dominante en CO2 et sa densité.

Après 2 autres tentatives, les soviétiques posent enfin en 1970 la sonde Venera 7 à l’aide d’un parachute, le premier robot posé par l’homme à la surface d’une autre planète.

(credit: ESA)
venus

Pendant 23 minutes, elle fournit des données précises sur la température (474°C) et la pression (90 bars, soit l’équivalent de la pression sous 1000 m d’eau sur terre !). L’exploration de Vénus s’apparente alors à celle des grands fonds marins, la chaleur et les gaz toxiques en plus.

En 1974 la sonde américaine Mariner 10 prend les premières images à distance en ultraviolet et étudie les mouvements étranges de l’atmosphère, révélant la rotation très rapide de celle-ci (super-rotation). Un an plus tard, les soviétiques réalisent un autre exploit avec les photos en noir et blanc de la surface transmises par les lander des sondes Venera 9 et 10, des engins énormes qui résistent environ 1 heure à la fournaise de Vénus.

Le lander des sondes Venera 9 & 10 était conçu pour résister aux très fortes chaleurs du sol Vénusien par un système de fluide circulant. Durant la descente il a fourni des profils altitude/pression et des mesures de températures. Au sol, il a résisté 65 minutes, photographiant le sol alentour et mesurant la vitesse des vents (credit : Nasa)
Le lander des sondes Venera 9 & 10 était conçu pour résister aux très fortes chaleurs du sol Vénusien par un système de fluide circulant. Durant la descente il a fourni des profils altitude/pression et des mesures de températures. Au sol, il a résisté 65 minutes, photographiant le sol alentour et mesurant la vitesse des vents (credit : NASA)

Piquée au vif, la Nasa réagit en 1978 avec une double mission complexe et ambitieuse:

Pioneer Venus 1 & 2 qui combinent orbiteur-mère et landers pour la première étude complète des strates de l’atmosphère (avec analyse d’échantillons) et de la surface.
Ces données sur plusieurs années montrent le rôle majeur de constituants comme SO2 dans la chimie de l’atmosphère vénusienne et la formation de nuages d’acide sulfurique (H2SO4) dans la haute atmosphère.

D’autre part cette mission réalise le premier sondage radar de la planète, qui révèle un grand nombre de formations volcaniques (de même que les observations du radiotélescope d’Arecibo qui montrent plus de 50 volcans d’un diamètre > 50 km) et deux régions montagneuses plus élevées : Ishtar Terra et Aphrodite Terra.

Au cours des années suivantes, l'URSS n’est pas en reste et multiplie les expériences : en 1978 Venera 11 et 12 analysent aussi l’atmosphère et se posent en 2 régions de l’hémisphère Sud d’où elles transmettent des données pendant près de 2 heures.
Il faut néanmoins attendre les sondes Venera 13 et 14 en 1982 pour avoir les premières images couleur du sol de Venus, dans la région de Phoebe.
D’autre part une foreuse prélève des échantillons sous les sondes qui seront analysés comme du basalte.

Panorama du site d’atterrissage de la sonde soviétique Venera 13 dans Phoebe Regio en 1982. Les couleurs sont difficiles à juger car l’atmosphère vénusienne filtre le bleu. Panorama du site d’atterrissage de la sonde soviétique Venera 13 dans Phoebe Regio en 1982. Les couleurs sont difficiles à juger car l’atmosphère vénusienne filtre le bleu. (credit: NASA)

Les années 80 sont l’âge d’or de l’exploration soviétique de Vénus, les scientifiques russes se consolant ainsi de leurs déboires dans l’exploration martienne.
Venera 15 & 16 réalisent ainsi en 1983 une cartographie radar de l’hémisphère Nord.

En 1985 les sondes Vega 1 & 2 en route vers la comète de Halley larguent dans l’atmosphère de Vénus deux ballons-sondes français conçus par le CNES afin d’étudier le régime des vents ainsi que deux atterrisseurs qui se posent à l’ouest d’Aphrodite Terra et analysent des échantillons de sol.

La dernière grande mission à destination de Vénus date de 1989, avec le lancement de la sonde américaine Magellan par la navette Atlantis.
L’instrument principal de Magellan est un radar qui de 1990 à 1994 permet de cartographier à haute résolution (120 à 220 m/pixel) 98 % de la surface.

Magellan fournit des résultats très importants sur la topographie de la surface, l’activité tectonique et volcanique de Venus apparaissant récente.

La combinaison des données des sondes Venera et Magellan a donné des images spectaculaires des volcans vénusiens et de certaines formations géologiques uniques.

Vénus vue du pôle Nord : cartographie hémisphérique réalisée grâce aux données du radar de Magellan/ fausses couleurs établies à partir des données altimétriques des sondes Venera 13&14 (Nasa/JPL)

Vénus vue du pôle Nord : cartographie hémisphérique réalisée grâce aux données du radar de Magellan/ fausses couleurs établies à partir des données altimétriques des sondes Venera 13&14
(credit: NASA)

Après cette date, les programmes spatiaux se recentrèrent sur les vols habités en orbite basse et sur Mars, tandis que Vénus tombait dans un relatif oubli.

Il faudra attendre 2005 pour remettre Vénus au goût du jour par l’envoi de la mission européenne Venus Express.

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