Psyché : la mission de la NASA vers un astéroïde qui pourrait révéler les mystères de l'intérieur de la Terre

Le romancier français Jules Verne a enchanté les lecteurs du XIXe siècle en leur présentant l'idée séduisante qu'un voyage au centre de la Terre était en fait plausible.

Depuis, les scientifiques savent que le voyage littéraire de Jules Verne n'était que de la science-fiction. Les températures extrêmes de l'intérieur de la Terre - 5 537 degrés Celsius dans le noyau - et la pression écrasante qui l'accompagne, des millions de fois plus élevée qu'à la surface, empêchent les gens de s'aventurer très loin.

On sait tout de même un certain nombre de choses sur l'intérieur de la Terre. Par exemple, les géophysiciens ont découvert que le noyau est constitué d'une sphère solide de fer et de nickel qui représente 20 % du rayon de la Terre, entourée d'une coquille de fer et de nickel en fusion qui s'étend sur 15 % supplémentaires du rayon de la Terre.

Ces informations, ainsi que le reste de nos connaissances sur l'intérieur de notre planète, ont été acquises indirectement, soit en étudiant le champ magnétique terrestre, soit en observant la façon dont les ondes sismiques rebondissent sur les différentes couches situées sous la surface de la Terre.

Mais la découverte indirecte a ses limites. Comment les scientifiques peuvent-ils en savoir plus sur les profondeurs de notre planète ?

Les planétologues comme moi pensent que le meilleur moyen d'en savoir plus sur l'intérieur de la Terre est de se rendre dans l'espace. La mission robotique de la NASA vers un monde métallique devrait décoller le 5 octobre 2023. Cette mission, le vaisseau spatial qui s'y rendra et le monde qu'il explorera portent tous le même nom : Psyché. Depuis six ans, je fais partie de l'équipe Psyche de la NASA.

À propos de l'astéroïde Psyche

Les astéroïdes sont de petits mondes, dont certains ont la taille de petites villes et d'autres de petits pays. Ils sont les vestiges de la période initiale et violente de notre système solaire, une période de formation des planètes.

Bien que la plupart soient rocheux, glacés ou une combinaison des deux, environ 20 % des astéroïdes sont des mondes faits de métal, dont la composition est similaire à celle du noyau de la Terre. Il est donc tentant d'imaginer que ces astéroïdes métalliques sont des morceaux de noyaux de planètes ayant existé, déchirés par d'anciennes collisions cosmiques. En étudiant ces morceaux, les scientifiques pourraient peut-être découvrir directement à quoi ressemble un noyau planétaire.

Psyché est le plus connu des astéroïdes métalliques. Découvert en 1852, Psyché a la largeur du Massachusetts, une forme sphérique écrasée rappelant celle d'une pelote à épingles et une orbite située entre Mars et Jupiter dans la ceinture principale d'astéroïdes. Un astronome amateur peut voir Psyché avec un télescope de jardin, mais elle n'apparaît que comme un point lumineux.

À propos de la mission Psyche

Au début de l'année 2017, la NASA a approuvé la mission d'un milliard de dollars vers Psyché. Pour effectuer son travail, le vaisseau spatial sans équipage n'aura pas besoin d'atterrir - au lieu de cela, il se mettra en orbite autour de l'astéroïde de manière répétée et méthodique, en commençant à 700 km de la surface et en descendant jusqu'à 75 km de la surface, voire plus bas encore.

Une fois arrivée en août 2029, la sonde passera 26 mois à cartographier la géologie, la topographie et la gravité de l'astéroïde ; elle recherchera les traces d'un champ magnétique et comparera la composition de l'astéroïde avec ce que les scientifiques savent, ou pensent savoir, du noyau de la Terre.

Les questions centrales sont les suivantes : Psyché est-il vraiment un noyau planétaire exposé ? L'astéroïde est-il un gros bloc rocheux, un amas de petits blocs, ou quelque chose d'entièrement différent ? Existe-t-il des indices montrant que les couches externes précédentes de ce petit monde - la croûte et le manteau - ont été violemment arrachées il y a longtemps ? Et peut-être la question la plus importante : Ce que nous apprenons sur Psyché peut-il être extrapolé pour résoudre certains des mystères qui entourent le noyau de la Terre ?

À propos de la sonde Psyché

Le corps de la sonde a à peu près la même taille et la même masse qu'un gros SUV. Des panneaux solaires, un peu plus larges qu'un court de tennis, alimentent les caméras, les spectromètres et d'autres systèmes.

Une fusée Falcon Heavy de SpaceX emmènera Psyché hors de la Terre. Pour le reste du trajet, Psyche s'appuiera sur la propulsion ionique - la légère pression du gaz xénon ionisé sortant d'une tuyère constitue un moyen continu, fiable et peu coûteux de propulser les engins spatiaux dans le système solaire.

Le voyage, une lente spirale de 4 milliards de km comprenant un survol de Mars avec assistance gravitationnelle, durera près de six ans. Tout au long de la croisière, l'équipe Psyche du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie, et l'équipe de l'Arizona State University à Tempe, resteront en contact régulier avec le vaisseau spatial. Notre équipe enverra et recevra des données à l'aide du réseau d'antennes radio géantes Deep Space Network de la NASA.

Même si nous apprenons que Psyché n'est pas un ancien noyau planétaire, nous allons certainement enrichir considérablement nos connaissances sur le système solaire et la formation des planètes. Après tout, Psyché ne ressemble à aucun des mondes que l'homme a visités jusqu'à présent. Nous ne pouvons peut-être pas encore voyager jusqu'au centre de la Terre, mais des avatars robotisés dans des endroits comme Psyché peuvent nous aider à percer les mystères cachés au plus profond des planètes, y compris la nôtre.

Article publié initialement sur le site The Conversation et publié avec leur aimable autorisation