Pluton doit abriter une source de chaleur interne pour ne pas geler, ce que les chercheurs n’avaient pas anticipé avant l’arrivée de New Horizons.
New Horizons a révélé que Pluton était un monde mystérieux avec des montagnes glacées et des plaines très lisses.
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NASA
A quoi ressemble l’océan de Pluton ? Quelle est l’épaisseur des couches de glace de Pluton ? Certains des cryovolcans présumés de Pluton sont-ils encore actifs aujourd’hui ? Et quels sont les secrets cachés sur l’autre moitié de Pluton ?
Un orbiteur pourrait répondre à ces questions et à bien d’autres encore. Certains des scientifiques qui ont travaillé sur New Horizons ont élaboré les grandes lignes d’une mission conceptuelle en orbite autour de Pluton. Cette mission, baptisée Perséphone, du nom de l’épouse de Pluton dans la mythologie classique, n’a pas été soumise à la NASA en tant que proposition réelle, mais elle permet d’illustrer les difficultés rencontrées non seulement pour atteindre Pluton, mais aussi pour manœuvrer en orbite autour d’une planète naine si éloignée de la Terre.
Le nucléaire est la solution
Le plan initial de Persephone, publié en 2020, prévoyait un lancement en 2031 sur la fusée Space Launch System Block 2 de la NASA, avec un étage de lancement Centaur. Encore une fois, ce n’est pas un calendrier réaliste pour une mission aussi ambitieuse, et la fusée sélectionnée pour ce concept n’existe pas. Mais si l’on suppose que Persephone peut être lancée en 2031 à l’aide d’une fusée SLS super lourde, il faudra plus de 27 ans à la sonde pour atteindre Pluton avant de se mettre en orbite en 2058.
Une autre étude conceptuelle dirigée par Alan Stern, également chercheur principal de la mission New Horizons, montre comment un futur orbiteur de Pluton pourrait atteindre sa destination à la fin des années 2050, en supposant un lancement sur une fusée SLS vers 2030. Le concept de Stern, appelé « Gold Standard », réserverait suffisamment d’ergols pour quitter Pluton et passer à côté d’un autre objet plus éloigné.
Persephone et Gold Standard supposent tous deux qu’un vaisseau spatial se dirigeant vers Pluton peut bénéficier d’une impulsion gravitationnelle de la part de Jupiter. Mais Jupiter se désaligne entre 2032 et le début des années 2040, ce qui allonge d’une décennie ou plus la durée du voyage pour toute mission quittant la Terre au cours de ces années.
Il a fallu neuf ans à New Horizons pour faire le voyage de la Terre à Pluton, mais le vaisseau spatial était beaucoup plus petit qu’un orbiteur ne l’aurait été. En effet, un orbiteur doit disposer de suffisamment d’énergie et de carburant pour ralentir à l’approche de Pluton et permettre à la faible gravité de la planète naine de le capturer pour le mettre en orbite. Un vaisseau spatial voyageant trop vite, sans suffisamment de carburant, passerait en trombe à côté de Pluton, comme New Horizons.