Les géantes de glace restent parmi les endroits les plus intéressants à explorer du système solaire. Uranus, en particulier, a suscité beaucoup d'intérêt ces derniers temps, surtout après que l'enquête décennale 2022 des académies nationales l'a désigné comme la destination la plus prioritaire. Mais pour l’instant, nous n’avons toujours pas de mission entièrement étoffée et planifiée, prête à être lancée pour les multiples fenêtres de lancement des années 2030.
Cela pourrait en fait être un avantage, car la mise en ligne d’un nouveau système pourrait modifier fondamentalement la conception globale de la mission. Starship a récemment poursuivi sa récente série de tests réussis, et un nouvel article présenté à la conférence aérospatiale de l'IEEE par des chercheurs du MIT a examiné comment ce nouveau système de lancement, beaucoup plus performant, pourrait avoir un impact sur le développement de l'orbiteur et de la sonde Uranus (UOP) suggéré par l'enquête décennale.
Uranus est l'une des planètes les moins explorées : la dernière sonde à l'avoir visitée était Voyager 2 lors d'un survol il y a 40 ans. Ni elle, ni sa cousine géante de glace Neptune, n'ont jamais été visitées par un orbiteur, ni aucune présence de mission cohérente dans leur système, les désignant comme les deux seules planètes qui n'ont pas été étudiées en détail de près jusqu'à présent.
Ce n'est pas par manque d'intérêt. Uranus a beaucoup de choses étranges qu'une étude plus approfondie pourrait aider à expliquer. Il est couché sur le côté, possède un champ magnétique plutôt bancal et possède un groupe de lunes qui pourraient potentiellement cacher les océans sous leurs surfaces glacées.
De plus, des planètes comme Uranus font partie des exoplanètes les plus courantes que nous ayons trouvées jusqu'à présent dans le système solaire, donc étudier le système de près améliorerait également notre compréhension de ces autres mondes.
Le problème est qu'Uranus est loin. Elle est 19 fois plus éloignée du soleil que la Terre, et il a fallu plus de neuf ans et demi au Voyager pour atteindre le système, et cette sonde n'a même pas tenté de ralentir pour y rester.
Les calculs précédents effectués au cours de l'enquête décennale utilisaient un booster Falcon Heavy et plusieurs assistances gravitationnelles provenant d'autres planètes, mais il a finalement fallu plus de 13 ans pour atteindre Uranus. C'est le temps pendant lequel la mission doit être maintenue, tant sur le plan opérationnel que financier, et aussi le temps pendant lequel le personnel critique peut partir ou, si l'on en croit l'histoire récente de la NASA, être mis en congé. Il est donc incontestablement préférable d’amener l’UOP à sa destination finale plus rapidement.
Entrez dans Starship. Malgré une série d'incidents de tests plus tôt dans l'année, le système de fusée révolutionnaire de SpaceX prend enfin tout son sens avec un test réussi plus tôt cette semaine. En supposant qu'il poursuive sa trajectoire positive, il pourrait être prêt à être utilisé régulièrement d'ici la fin de la décennie, ce qui en ferait une option viable pour une utilisation comme lanceur de l'UOP.
En plus de sa capacité de levage accrue, deux autres aspects des capacités du Starship le rendent intéressant pour une mission UOP. Le premier est sa capacité à faire le plein en orbite.
SpaceX a veillé à concevoir le système de manière à ce qu'il puisse stocker et transporter du carburant en orbite, lui permettant d'atteindre des destinations beaucoup plus rapidement que d'autres systèmes, dont le carburant doit être soulevé exclusivement du sol. Bien que cette capacité n'ait pas encore été démontrée, d'autres tests de Starship commenceront sans aucun doute à le faire, ouvrant ainsi de toutes nouvelles possibilités de vitesse pour les sondes jusqu'aux confins du système solaire.
L’autre capacité consiste à utiliser Starship lui-même comme bouclier d’aérofreinage. Dans cet article, les chercheurs examinent l'idée d'utiliser Starship, qui lui-même est déjà conçu pour faire face à la chaleur de rentrée sur Terre et sur Mars, comme bouclier contre la chaleur provoquée par l'aérofreinage dans l'atmosphère d'Uranus. Ils ont constaté qu’avec quelques modifications, le principe de base pouvait fonctionner.
Au lieu de se séparer de la sonde une fois son boost fourni, dans ce cas, le Starship accompagnerait UOP jusqu'au système Uranus, utilisant son système de protection thermique comme frein pneumatique pour ralentir la sonde par rapport à sa vitesse interplanétaire et rester dans le système.
D'après les calculs du document, la combinaison du ravitaillement en carburant dans l'espace et de l'utilisation de Starship comme aérofrein pourrait réduire de moitié le temps nécessaire au système Uranus, à six ans et demi.
Cela ne nécessiterait pas non plus d’assistance gravitationnelle d’autres planètes en route. Même avec le coût supplémentaire lié au transport d'un vaisseau spatial pour le voyage, cela réduirait considérablement le coût opérationnel de la mission en réduisant littéralement de moitié son temps de trajet.
Cela étant dit, l'UOP est encore loin de la réalité, et Starship n'est pas encore prêt à freiner aérodynamiquement une sonde dans l'atmosphère d'un géant de glace.
Bien qu'il s'agisse de la plus haute priorité de l'enquête décennale, il n'est pas clair si l'UOP obtiendra même le feu vert en matière de financement à ce stade, et étant donné les troubles actuels et la NASA, cela restera probablement flou pendant un certain temps.
Si nous manquons les fenêtres de lancement dans les années 2030, la prochaine fenêtre de lancement opportune serait le milieu des années 2040, ce qui signifie qu’il s’écoulerait près de 70 ans entre les missions dans ce monde des plus intéressants. Tous les passionnés de sciences planétaires et d’exploration spatiale devraient espérer que les organisations susceptibles de soutenir une telle mission se ressaisissent et soutiennent un voyage là-bas, qu’il utilise Starship ou non.
