Feu vert de l'ESA pour la mission EnVision

Le 10 juin 2021, le comité des programmes de l'ESA a sélectionné la mission EnVision renouant ainsi avec l'exploration de Vénus. La phase de réalisation va ainsi pouvoir commencer, à la satisfaction des équipes scientifiques françaises étroitement impliquées dans la conception du projet, notamment à l'Observatoire de Paris - PSL.


Située à 0,72 unité astronomique du Soleil, avec un rayon 0,95 fois celui de la Terre, Vénus est la planète qui aurait dû ressembler le plus à notre planète dans le Système solaire.

Cependant, à une période donnée de l'histoire il y a eu une bifurcation: La Terre a été continuellement habitable depuis près de 4 milliards d'années, mais Vénus est devenue la planète inhabitable que nous connaissons aujourd'hui.

L'exploration de Vénus est donc indispensable pour comprendre les conditions de formation et d'évolution des planètes de masse terrestre, et l'évolution de l'habitabilité et des conditions d'apparition de la vie.

Vénus suscite encore de nombreuses questions, toujours sans réponses:
- Vénus avait-elle de l'eau liquide à sa surface,
- Comment son atmosphère a-t-elle évolué au fil du temps,
- Et quand et pourquoi l'effet de serre a-t-il atteint les caractéristiques extrêmes que nous connaissons aujourd'hui ?
- Quelles sont les propriétés d'échange entre la surface et l'atmosphère,
- Quels ont été les différents régimes d'activité volcanique et tectonique de Vénus au cours de son histoire géologique ?
- La tectonique des plaques, peut-être épisodique, a-t-elle été présente comme sur Terre, et quelles en ont été les conséquences sur la formation et la distribution des reliefs accidentés ou la modification de la surface ?
- Quelle est la composition des roches constituant les tesserae, hauts plateaux rocheux peut-être analogues à nos continents ?
- Quel est le degré d'altération et d'oxydation de ces roches ?
- Et ces surfaces conservent-elles des traces d'une époque antérieure où l'eau était plus répandue ?
- Les variations rapides de la composition atmosphérique en éléments soufrés, sont-elles le reflet d'une activité volcanique présente ?

Un double héritage: Magellan et Venus Express

La mission EnVision s'inscrit dans le double héritage de la mission Magellan de la NASA (1990-1994), et de la mission Venus Express de l'ESA (2007-2014).

Elle caractérisera simultanément l'ensemble des processus géophysiques opérant sur Vénus depuis le noyau interne jusqu'à sa haute atmosphère.

La phase de sélection s'est déroulée en plusieurs étapes:
◾ Appel à proposition de missions lancé par l'ESA en avril 2016;
◾ Pré-sélection en avril 2018 de 3 missions sur les 27 proposées pour des études de concepts détaillés;
◾ M5 Mission Definition Review (MDR) en décembre 2018;
◾ Publication de l'Assessment Study Report en février 2021;
◾ M5 Mission Selection Review (MSR) en février-avril 2021;
◾ Évaluation du résultat des études par un comité d'experts et recommandation d'une mission en mai 2021;
◾ Vote formel du Comité des Programmes de l'ESA et annonce publique le 10 juin 2021.

5e mission de "classe M" du programme européen Cosmic Vision

La phase de sélection a pu montrer que le concept de mission, les paramètres orbitaux, les contraintes environnementales, le transfert et le stockage des données, et l'accommodation des instruments sur le satellite sont compatibles avec les contraintes du programme M5.

EnVision devient officiellement la 5e mission de classe intermédiaire du programme "Cosmic Vision" de l'Agence Spatiale Européenne, dotée d'une enveloppe budgétaire de 610 millions d'euros (2021).

La mission EnVision sera lancée par Ariane 6.2 au début de la décennie 2030.

Les opérations scientifiques débuteront après le voyage interplanétaire et une phase d'aérofreinage dans la haute atmosphère de Vénus précédant la mise à poste en orbite basse polaire.


EnVision repose sur un partenariat ESA-NASA fortement intégré, dans lequel la NASA fournit l'instrument principal, un radar à synthèse d'ouverture en bande S (VenSAR) étudié au Jet Propulsion Laboratory. La charge utile scientifique est constituée d'un second radar permettant de sonder les couches superficielles du sol (SRS), étudié par l'Agence spatiale italienne (ASI), et d'une suite de trois spectromètres fonctionnant dans l'infrarouge et dans l'ultraviolet (VenSpec-M, -H, -U), étudiés respectivement par l'Agence spatiale allemande (DLR), belge (BELSPO), et française (CNES).

Le rôle déterminant des laboratoires français

La mission est proposée par:
◾ le Royaume Uni (R. Ghail, Royal Halloway, Université de Londres, C. Wilson, Université d'Oxford)
◾ et par la France (T. Widemann, Observatoire de Paris-PSL et Université de Versailles Saint-Quentin/Paris-Saclay)

EnVision poursuivra l'avancée européenne sur Vénus après la mission Venus Express (2007-2014, avec plus de 400 publications scientifiques) et plus particulièrement celle des laboratoires français avec VIRTIS et SPICAV (LESIA, LATMOS).

L'Observatoire de Paris - PSL a été de 2013 à 2016 le coordinateur du projet FP7 EuroVénus de l'Union Européenne, également porté par T. Widemann.

Par ailleurs, la France est le leader mondial de la modélisation climatique et chimique de l'atmosphère vénusienne (LMD) et possède une très solide expertise en radiométrie radar ou sub-surface des surfaces planétaires (LATMOS, IPAG).