Le CNES a livré à la NASA, en ce début de mois de mai, le module DraMS-GC, le cœur analytique de la mission DragonFly à destination de Titan, dont le lancement est prévu en 2028.
La mission DragonFly avance, et la France y contribue. Au début du mois de mai, le Centre national d'études spatiales (CNES) a remis à la NASA un instrument scientifique de premier plan, le module DraMS-GC, développé par plusieurs laboratoires français sous la coordination du LATMOS, le Laboratoire atmosphères, milieux et observations spatiales. Cet outil d'analyse moléculaire sera embarqué à bord du drone DragonFly, 800 kg sur la balance, qui doit explorer la surface de Titan, une lune de Saturne, à partir de 2034 pour y chercher des indices sur l'origine de la vie en étudiant des échantillons prélevés au sol.
DragonFly, le drone nucléaire de la NASA qui va tout changer pour l'exploration planétaire, et qui sera en partie français
Titan est une anomalie fascinante dans notre système solaire. Sous son atmosphère épaisse et brumeuse, chargée de particules en suspension et de molécules carbonées, se cache une chimie organique d'une richesse rare, celle-là même qui, sur Terre, a précédé l'apparition de la vie il y a des milliards d'années. Pour les exobiologistes, qui cherchent les conditions propices à l'émergence du vivant, c'est exactement le genre d'endroit qui mérite qu'on s'y attarde.
Pour l'explorer, la NASA a sélectionné en 2019 DragonFly dans le cadre de son programme New Frontiers, dédié aux missions scientifiques ambitieuses du système solaire. Dans le détail, l'engin est un octocoptère, c'est-à-dire un drone à huit rotors, alimenté par un générateur nucléaire, capable de voler jusqu'à 4 km d'altitude, d'atteindre 36 km/h et de parcourir 175 km au total sur la surface de Titan. Des performances sans commune mesure avec celles d'Ingenuity, le petit drone de la mission Mars Perseverance, dont les vols ne dépassaient que quelques centaines de mètres.
La mission est pilotée par l'Applied Physics Laboratory de l'Université Johns Hopkins, aux États-Unis. Le lancement est planifié pour 2028. Ce sera vraisemblablement à bord d'un Falcon Heavy, la puissante fusée de SpaceX, même si cette information n'a pas encore été officiellement confirmée, avec une arrivée sur Titan prévue en 2034, après six ans de voyage dans le système solaire. Une fois sur place, DragonFly aura au moins trois ans pour explorer la lune de Saturne.
Comment le module français DraMS-GC va traquer les molécules organiques sur Titan
C'est là qu'arrive la partie plus chauvine de notre article. Le module DraMS-GC, pour chromatographe en phase gazeuse, est Français. Concrètement, il chauffe les échantillons de sol prélevés par le foreuse DrACO (Drill for Acquisition of Complex Organics) pour en extraire les molécules, puis les sépare les unes des autres avant de les envoyer vers un spectromètre de masse, qui les identifie en fonction de leur poids. Ce système est d'ailleurs couplé à un second procédé, la désorption laser, qui libère les molécules différemment, par faisceau lumineux cette fois. Ensemble, ces deux approches forment l'arsenal analytique complet de l'instrument DraMS.
C'est donc cette combinaison chromatographie-spectrométrie de masse qui permettra de dresser un inventaire précis des molécules organiques présentes sur Titan, et peut-être d'y repérer, qui sait, des signatures chimiques typiques des processus qui, sur Terre, ont précédé l'apparition de la vie. L'instrument a été conçu et fabriqué sous la responsabilité du LATMOS, avec la participation du Laboratoire d'Instrumentation et de Recherche en Astrophysique (LIRA) et du Laboratoire Génie des Procédés et Matériaux (LGPM, CentraleSupélec). Le CNES, lui, a supervisé l'ensemble de la contribution française, en s'assurant que le projet réponde aux exigences de la NASA.
La contribution de la France inclut aussi un module d'alimentation en hélium, deux réservoirs et leurs vannes de régulation, dont le gaz est nécessaire au bon fonctionnement du chromatographe. DragonFly embarquera par ailleurs d'autres instruments, comme la station météo et géophysique DraGMet, le spectromètre gamma et neutrons DraGNS pour analyser la composition du sol en profondeur, et les caméras DragonCam pour naviguer et cartographier les terrains survolés. Un ensemble scientifique complet, qui pourrait offrir à l'humanité son portrait le plus détaillé d'un monde dont la chimie, finalement, n'est peut-être pas si éloignée de celle qui a permis la vie sur Terre.
