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Vidéo : la Nasa développe un sous-marin pour explorer les mers d'hydrocarbures de Titan

Vidéo : la Nasa développe un sous-marin pour explorer les mers d'hydrocarbures de Titan

Prototyte du sous-marin

© nasa

La Nasa développe un concept de robot sous-marin pour explorer Titan, une des lunes de Saturne. Le sous-marin n’est pas conçu pour évoluer dans l’eau mais au fond des mers d’hydrocarbures dont Titan est recouvert.

Titan est un objet d’études de premier plan pour les scientifiques depuis de nombreuses années. Son atmosphère dense et ses lacs en font un des objets célestes les plus proches de la Terre. Elle est majoritairement composée de roche et d’eau gelée et est le seul satellite à posséder une atmosphère, une fois et demie plus dense que la Terre et constituée principalement de diazote et de méthane.

En 2004, la mission Cassini-Huygens avait permis la découverte de mers d’hydrocarbures liquides à la surface de Titan. C’est dans la plus large de ces mers, Kraken  Mare, profonde de 160 à 300 mètres, que la Nasa veut envoyer un sous-marin. L'agence spatiale américaine a indiqué que le projet pourrait être lancé d'ici 2040.  Le sous-marin devra pouvoir effectuer une mission de 90 jours dans le lac, pour y explorer plus de 2 000 km de longueur. Le robot aura pour objectif d’étudier la structure et la composition du Kraken Mare et de ses sédiments. Le sous-marin devrait aussi rechercher des traces de composés prébiotiques pouvant apporter des éléments de compréhension sur l’apparition de la vie sur Terre.

Un sous-marin à propulsion électrique

Les ingénieurs de la Nasa estiment que le sous-marin pourrait peser près d’une tonne et utiliser des turbines électriques pour évoluer à une vitesse de 1 m par seconde, soit 3,6 kilomètres par heure. Comme pour les sous-marins terrestres, il évoluera verticalement grâce à un système de ballasts, adapté spécifiquement au méthane et au mercure liquide. Pour recharger ses batteries, en revanche, le sous-marin sera trop éloigné  du soleil pour utiliser des systèmes photovoltaïques. Il utilisera un générateur stirling alimenté par des éléments chauffants à radioisotope de 1 kW de puissance, qui lui permettra de se déplacer et d’assurer le maintien des circuits électroniques face au gel.

De nombreux défis à surmonter

La mission représente un véritable défi pour la Nasa. Toutes les 16 heures, le sous-marin devra repasser à la surface pour transférer ses données vers la Terre. Mais pour faire le trajet de Titan à la Terre, la lumière et donc les signaux de communication, il faut 80 minutes. La Nasa devra attendre 160 minutes pour obtenir la réponse de chacune des commandes qu’elle enverra. Elle n’utilisera pas de sonde relais, qui devrait alors utiliser une propulsion nucléaire, trop coûteuse et complexe pour la mission.

La température très basse qui règne sur Titan est également un problème. Sur Titan, les températures peuvent descendre jusqu’à -179°C et les astrophysiciens craignent que la chaleur résiduelle émise par le générateur stirling ne provoque l’ébullition des liquides entourant le sous-marin.

 

 

 

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