Vénus

Vénus - Astrofiles

 

Autre nom : étoile du berger
Taille : 12104 km de diamètre
Masse : 4,867E24 kg (0,815 Masse terrestre)
Distance au Soleil : de 107 Millions de km (Périhélie) à 109 Millions de km (Aphélie)
Caractéristique : Tourne sur elle-même dans le sens opposé des autres planètes 
Température : 480°C au sol, de jour comme de nuit
Observation : Objet le plus lumineux après le Soleil et la Lune
1 jour vénusien : 243 jours terrestres
1 année vénusienne : 224 jours terrestres
Rotation de la couche nuageuse : 4 jours seulement

Contrairement à ce que son doux nom pourrait laisser entendre, Vénus est un monde très hostile où les températures sont infernales. C'est une planète tellement brûlante qu'elle pourrait faire fondre du plomb à sa surface. Vénus peut être considérée comme l'endroit le plus hostile du système solaire

Et pourtant... Le destin qu'elle a connu aurait pu être bien différent : il y a quelques milliards d'années, il est fort probable qu'elle ait été semblable à la Terre. Mais quelque chose d'encore inconnu des scientifiques s'est produit sur Vénus, et elle a emprunté un chemin radicalement différent de celui de la Terre. 

Depuis longtemps déjà, les scientifiques envoient des engins spatiaux en direction de Vénus afin de percer ses mystères, pour comprendre ce qui a transformé cette planète en désert infernal. 

Le climat sur Vénus

Pendant longtemps, la surface de Vénus est restée une énigme : elle est recouverte par une immense couverture nuageuse. Le fait qu'elle soit plus proche du Soleil que la Terre pourrait laisser penser que son climat est chaud et humide, voire tropical : des conditions idéales pour faire apparaître la vie. Dans les années 1960, beaucoup de scientifiques étaient encore persuadés que le climat présent sur Vénus devait être comparable à certaines de nos contrées tropicales. Les premières images de la surface de Vénus ont été transmises par Venera, une sonde russe envoyée dans les années 1970. Elles n'ont pas révélé un Eden tropical, mais bel et bien un désert hostile, rempli de poussière et sans la moindre goutte d'eau.  

Par bien des aspects, Vénus et la Terre sont semblables, de par leur composition et leur taille, et il est fort probable qu'elles aient été formées dans le même nuage de gaz il y a 4,5 milliards d'années. 

Mais contrairement à la Terre, l'ensemble de la surface vénusienne est composée de volcans éteints et de lave solidifiée. Les nuages sur Vénus sont renferment de l'acide sulfurique mortel. La pression atmosphérique est 90 fois supérieure à la Terre : si l'on y envoyait un homme, il serait immédiatement écrasé sous cette pression. L'atmosphère de Vénus est presque entièrement faite de dioxyde de carbone. C'est un gaz a effet de serre qui emprisonne la chaleur. La chaleur qui résulte de cet effet de serre, de l'ordre de 480°C, est absolument infernale. 

Vénus, par Mariner 10

Vénus, vue par la sonde Mariner 10

Missions spatiales

En 2005, Vénus Express, une sonde spatiale européenne lancée par une fusée Soyouz, part à la conquête de Vénus. Sa mission : découvrir les raisons qui ont amené l'étoile du berger à connaître des conditions bien différentes de sa jumelle, la Terre. La sonde est dotée d'une technologie de pointe qui permettra de révéler les secrets de la planète. Sa première mission sera de parvenir à se rendre sur l'orbite de Vénus. Il faudra cinq mois pour franchir les 400 millions de kilomètres qui nous séparent d'elle. 

L'arrivée en orbite autour de Vénus est une mission à très haut risque, qui demande des phases d'accélération et de décélérations parfaites ! Si la sonde va trop vite, elle risque de se perdre dans l'espace. Si elle va trop lentement, elle risque d'être attirée par la force gravitationnelle de Vénus et de s'écraser dessus. Pour entrer en orbite, la sonde devra atteindre une vitesse égale à 4800 km à l'heure. En avril 2006, le pari est gagné : après de longues minutes d'attente, l'équipe en charge du projet est enfin récompensée car la mission est un succès. 

La technologie à bord de la sonde Vénus express a fait un bon prodigieux depuis le dernier engin envoyé dans les années 1990. Cette technologie permet désormais à la sonde d'analyser très précisément la surface de la planète sans que l'appareil n'ait besoin de s'y poser. Toutes les missions précédentes avaient une courte durée de vie car elles nécessitaient de se poser à la surface de Vénus et étaient très vite écrasées par la pression atmosphérique et rongées par la chaleur. 

Vénus Express étudie la planète grâce à des rayons infrarouges, qui peuvent traverser les nuages et analyser l'atmosphère. Grâce à cette sonde, les scientifiques ont pu établir une carte détaillée en trois dimensions de la surface de Vénus. Cette carte leur permet de rechercher ce qui à provoqué une telle différence avec la Terre. 



Photo du sole de Vénus prise en 1982 par la sonde Venera 13

Le destin de Vénus

Vénus Express a permis de mettre en lumière le premier indice à l'origine de la transformation de Vénus. Elle a détecté que des particules d'hélium, d'oxygène et d'hydrogène s'échappent dans l'espace. L'oxygène et l'hydrogène sont les éléments nécessaires à la composition de l'eau. Durant des dizaines d'années, les scientifiques se sont demandés si de l'eau était présente dans l'atmosphère Vénus. Certains étaient même persuadés que des océans d'eau recouvraient 90% de la surface de la planète. Cependant, la sonde n'a détecté qu'une infime quantité de vapeur d'eau dans l'atmosphère. Si Vénus a connu des océans, ils se sont complètement évaporés.

Pourquoi les océans ont-ils disparu ? 

A cause du Soleil ! Le vent solaire est capable dévaster les planètes qui n'en sont pas protégées. La Terre dispose d'un immense champ magnétique créé par le métal en fusion qui se déplace dans le noyau, et protège notre atmosphère des particules solaires. C'est là la grande différence avec Vénus, qui ne possède pas de champ magnétique ! Elle est donc à la merci du Soleil et subit constamment sa colère. Les scientifiques pensent que Vénus est dépourvue de champ magnétique en raison de sa très faible rotation (243 jours terrestres pour faire une rotation). 

On pense que la planète a été dépouillée de son humidité en partie à cause du vent solaire. 

On sait maintenant qu'il y avait sur Vénus des océans, et qu'ils se sont évaporés. Une fois dans l'atmosphère, la vapeur d'eau est décomposée en oxygène et en hydrogène par les rayons ultraviolets du Soleil. En quelques milliards d'années, l'hydrogène s'échappe dans l'espace et les océans disparaissent... En frappant l'atmosphère de Vénus, le vent solaire fait disparaître les molécules d'eau contenues dans les nuages. C'est la perte d'eau qui a transformée Vénus, jadis chaude et humide, aujourd'hui brûlante et irrespirable. L'effet de serre s'est démultiplié à cause des volcans, menant à un réchauffement climatique démesuré. 

Sur Vénus, il fait encore plus chaud que sur Mercure, alors que cette dernière est beaucoup plus proche du Soleil. Avec son réchauffement global, Vénus représente la catastrophe climatique par excellence. Il est fort probable que si la Terre avait été plus proche du Soleil, elle ressemblerait à l'étoile du berger. 

On pense qu'au début de leur formation, la Terre et Vénus étaient en tous points identiques. Elles ont évolué différemment à cause de leur distance par rapport au Soleil. Il est certain qu'à terme, la Terre subira le même processus que sa sœur jumelle, car le Soleil se réchauffe. Mais rassurez-vous, cela ne devrait se produire que dans quelques milliards d'années ! 

Volcan sif mons

Le volcan Sif Mons et sa coulée de lave (reconstitution de la sonde magellan)

Une couche nuageuse énigmatique 

La sonde Vénus Express a révélé que la couche nuageuse présente à la surface de la planète se déplace 60 fois plus vite que la vitesse de rotation de Vénus. Les nuages font le tour de la planète en seulement quatre jours. Cela provoque des tempêtes qui seraient inimaginables sur Terre. Si la même chose se passait chez nous, les vents feraient le tour de la Terre en 30 minutes, à une vitesse de 80 000 km/heure ! Sur Terre, l'atmosphère tourne presque à la même vitesse que sa rotation, alors que sur Vénus, l'atmosphère se fiche éperdument de la vitesse à laquelle tourne la planète : totalement indépendante, elle va beaucoup plus vite que la rotation de la planète. 

Mais pourquoi ce comportement étrange ? La couche nuageuse sur Vénus a une épaisseur d'une vingtaine de kilomètres. Sa densité est telle que seule une petite quantité d'énergie solaire peut atteindre la surface. C'est la partie haute de la couche nuageuse, située à plus de 60 kilomètres d'altitude qui capte la majeure partie de cette énergie, qui pousse alors les nuages à des vitesses incroyables. Plus l'énergie qu'absorbent les nuages est élevée, plus leur vitesse s'accélère. 

Une des tâches que doit accomplir Vénus Express, c'est de résoudre une énigme révélée par de précédentes missions : l'existence d'un vortex au pôle nord, semblable à nos cyclones. Chez nous, un cyclone se forme par de l'air chaud et humide qui s'élève au-dessus des océans, que le soleil réchauffe, formant ainsi des nuages. Lorsque cette énergie entre dans la dépression, les nuages se mettent à tourner jusqu'à former un cyclone. Mais Vénus ne possède pas d'océans capables d'alimenter des cyclones. La sonde Vénus Express a repéré un double vortex quatre fois plus gros que le plus gros cyclone que l'on peut trouver sur Terre. Le diamètre de ces vortex est d'environ 2000 kilomètres et leur hauteur de 20 kilomètres. Ils s'expliquent non seulement par la vitesse des vents, mais aussi par la rotation de la planète. 

Le double vortex de Vénus

Le double vortex de Vénus (photomontage)

Un étrange sifflement dans l'atmosphère

Ces étranges vortex ne sont pas les uniques phénomènes mystérieux découverts sur Vénus. En juin 2006, la sonde Vénus Express fait une nouvelle découverte : elle capte comme un sifflement se produisant par intermittence dans l'atmosphère de l'étoile du berger. Il s'agit d'une brève interférence électromagnétique à fréquence basse. 

Les scientifiques ont reconnu dans cet étrange bruit la marque d'une activité électrique comme la foudre. Le problème, c'est que la foudre que nous connaissons sur Terre est alimentée par l'eau (gouttelettes et cristaux de glace qui se frottent, créant des charges positives et négatives). Sur Vénus, les vents solaires ont fait disparaître d'énormes quantités d'eau, alors les scientifiques se sont demandés ce qui pouvait bien créer de la foudre.

Il existe une théorie plutôt controversée qui explique que la foudre vient de l'acide sulfurique présent dans les nuages. Les nuages d'acide sulfurique ont été formés par le gaz qui s'est échappé des nombreux volcans jadis en éruption à la surface de la planète. Les vents rapides seraient à l'origine de la formation d'éclairs. Il fournissent l'énergie aux nuages permettant de séparer les charges électriques. Et c'est désormais une théorie fondée: l'acide sulfurique présente les mêmes effets sur Vénus que la vapeur d'eau sur Terre : le frottement entre les gouttelettes d'acide créent des charges positives et négatives. 

Les volcans de Vénus

La sonde Vénus Express a révélé un autre mystère, celui des volcans. Il y a très longtemps, les volcans de Vénus ont émis d'énormes quantités de souffre. Les scientifiques ont observé récemment que les concentrations de souffre sont différentes d'un point à un autre de la planète. Ce n'est que lorsqu'ils sont en éruption que les volcans recrachent de grosses quantités souffre. Les scientifiques estiment que des volcans doivent encore être actifs sur Vénus, ce qui signifie que c'est une planète bien vivante. Vénus Express a révélé que 85% de la surface de Vénus est recouverte de lave volcanique. Cela est très étonnant aux yeux des scientifiques.  

En comparant avec la Terre, cela est d'autant plus étonnant, car l'activité volcanique vient de la formation de plaques tectoniques. Aucune mission sur Vénus n'a cependant révélé l'existence de telles plaques : sa croûte est solide. 

Les scientifiques pensent qu'à un moment donné, lorsque le noyau de Vénus n'était plus capable de contenir toute la chaleur emmagasinée, la croûte terrestre s'est fissurée sur toute la planète, et les volcans se sont mis à gronder de partout, provoquant un immense resurfaçage de Vénus. Cette modification majeure du sol vénusien est daté d'environ 500 millions d'années, et a mis des dizaines de millions d'années à se terminer.  

Ce gigantesque cataclysme à libéré une quantité inimaginable de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Les scientifiques ont noté que certaines roches avaient échappé au resurfaçage volcanique. Ils ont même détecté que ces roches ne s'étaient pas formées dans un environnement sec. Sur les montagnes de Vénus, on trouve donc des roches qui se sont formées en présence d'eau : concrètement cela signifie qu'elles se sont formées il y a des millions d'années sous des océans ! 

Les volcans sur Vénus

De la vie sur Vénus ?

Pour apparaitre, la vie a besoin d'eau et de foudre. Or, on sait désormais que de l'eau fut jadis présente sur Vénus, ainsi que la foudre. Ces éléments indiquent qu'il y a peut-être déjà eu de la vie sur Vénus. Certains scientifiques pensent même qu'il est possible qu'il y en ait encore aujourd'hui ! 

Sur Terre, on a découvert la présence de micro-organismes dans des milieux acides, extrêmement hostiles, ce qui amène à penser qu'il n'est pas impossible que ce genre de micro-organismes puissent évoluer dans l'atmosphère de Vénus.  

Ces organismes sont capables de survivre dans de l'acide sulfurique et à des températures supérieures à l'ébullition. On a même prouvé que ces organismes arrivent à vivre dans un environnement dont le niveau de dioxyde de carbone est supérieur à celui présent sur Vénus. Il se pourrait donc que de la vie prospère sur Vénus, ou du moins, dans les nuages, car la température en surface semble bien trop élevée pour pouvoir abriter la vie : à 50 km au-dessus de la surface, la température est d'environ 80°C, une température équivalente à certains environnement sur Terre où la vie se développe. 

Ce que la mission Vénus Express à apporté à la connaissance humaine est extraordinaire. La sonde a parcouru 140 millions de kilomètres autour de Vénus durant deux ans, et a permis de prouver que Vénus ressemblait jadis à sa sœur, la Terre. Elle disposait alors d'océans immenses, d'un climat habitable et abritait peut-être une forme de vie.  

Mais Vénus était, par sa trop forte proximité avec le Soleil, condamnée. Alors que la vie sur Terre s'est épanouie, sa sœur jumelle a brûlé. Peut-être qu'un jour une prochaine mission nous révèlera ce que beaucoup attendent : la preuve de l'existence d'une vie ailleurs que sur la Terre ! 

Notre sélection d'ouvrages en rapport avec cet article: 
Image of Le rendez-vous de Vénus
Auteur: Jean-Pierre Luminet
Prix: EUR 19,30
Image of Vénus dévoilée. Voyage autour d'une planète
Auteur: Jacques Balmont
Prix: EUR 22,90
Auteur: Asimov Isaac
Prix:
Image of Passage de Vénus
Auteur: J.-E. Arlot
Prix: EUR 20,00
Le système solaire

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Commentaires

MISSION SPATIALE SUR VENUS - CALCUL DE LA POUSSEE DES REACTEURS
1. Si les Réacteurs sont du type conventionnel et fonctionnent avec du carburant classique, qui est utilisé entre autre pour les fusées Ariane 5 et Ariane 6 à partir de 2020 pour cette dernière, les Réacteurs possèderont une Tuyère de Laval dont le profil sera calculé grâce aux 2 Principes de la Thermodynamique, le mélange Air Carburant sera assimilé à un Gaz Parfait Compressible, donc nous pouvons écrire les équations suivantes :
- Pv = rT (1) avec P la pression du mélange qui est variable selon le point où nous nous plaçons le long de l’axe de la tuyère, v le volume massique du mélange air carburant, r la Constante Massique du Gaz Parfait utilisé pour la combustion du mélange, et T la Température du mélange exprimée en degrés Kelvin, soient T(K) et T(C), cette dernière étant exprimée en degrés Celcius, nous pouvons écrire la seconde équation ;
- T(C) = T(K) - 273 (2)
Premier Principe de la Thermodynamique :
- dE + dK = &We + &Qe (3)
E : Energie Interne
K : Energie Cinétique
&We : Travail échangé avec le Milieu Extérieur
&Qe : Quantité de Chaleur échangée avec le Milieu Extérieur
Deuxième Principe de la Thermodynamique :
- &Qe + &We = TdS (4)
S est l’Entropie du volume considéré de gaz (mélange) brûlé
Autre hypothèse : l’évolution des gaz dans la tuyère est assimilée à une ISENTROPIQUE REVERSIBLE (pas de frottement et pas d’échange de chaleur dans la tuyère avec le milieu extérieur car la vitesse des gaz dans la tuyère est élevée).
Calcul de la poussée du Réacteur Conventionnel :
- P = QM X V avec QM = pSV (5)
P est la poussée d’un Réacteur en Newtons,
QM est le Débit Massique du mélange brulé à la sortie de la tuyère,
V est la Vitesse du mélange brulé à la sortie de la Tuyère du Réacteur. La poussée du Réacteur sera maximale quand les gaz atteindront mach 1 au Col de la Tuyère,
- P = pSV^2 (6) donc plus V est grande plus P est importante.
Théorème de la Résultante Dynamique :
- M(T) GAMMA(A) = P (7) avec GAMMA(A) l’Accélération Absolue du Vaisseau Spatial calculée dans un REPERE HELIOCENTRIQUE qui est un REPERE GALILEEN,
- M(T) = M(VS) + M(C) + M(P) (8)
M(T) : masse totale du Vaisseau Spatial carburant, personnels et voyageurs compris,
M(VS) : masse du Vaisseau Spatial vide, cad sans carburant et sans personnel ni voyageur,
M(P) : masse du personnel et des voyageurs,
M(C) : masse du carburant dans la soute,
Remarque : M(C) est variable par rapport au temps, à accélération constante le débit de carburant sera variable, car M(C) diminue avec le nombre kilomètres parcourus et a donc un impact direct sur la Poussée du Réacteur P, il faut asservir la Poussée P et la Vitesse V pour maintenir GAMMA(A) constante.
La Trajectoire Rectiligne de la Terre jusqu’à Vénus est la Trajectoire Absolue du Vaisseau Spatial, La Trajectoire Relative ne nous intéresse pas.
Le Vaisseau Spatial sera équipé de 4 Réacteurs de taille acceptable assurant chacun comme poussée P/4, un seul Réacteur aurait une trop grande taille.
2. Si les Réacteurs sont du type à Fusion Nucléaire, alors les soutes à carburant permettront d’assurer le voyage aller et le voyage retour. Le principe de fonctionnement des Réacteurs à Fusion Nucléaire diffère complètement de celui des Réacteurs du type conventionnel, je rédigerai un pavé de texte spécial pour expliquer le Fonctionnement des Réacteurs à Fusion Nucléaire.

Alain Mocchetti
Ingénieur en Construction Mécanique & en Automatismes
Diplômé Bac + 5 Universitaire (1985)
UFR Sciences de Metz
alainmocchetti@sfr.fr
alainmocchetti@gmail.com
@AlainMocchetti

MISSION SPATIALE SUR VENUS - CALCUL DE L'ACCELERATION DU VAISSEAU SPATIAL
La NASA projette d’installer des ballons dirigeables sur Vénus, dans un futur à moyen terme, il faudra construire un Vaisseau Spatial pour transporter les hommes et les ballons.
Considérons que le trajet supposé rectiligne entre la Terre et Vénus se décompose en 2 demi trajets de 21.250.000 km. Durant le premier le Vaisseau Spatial sera en Accélération Constante et durant le second en Décélération Constante.
GAMMA(A) est l’Accélération du Vaisseau Spatial
GAMMA(D) est la Décélération du Vaisseau Spatial
D = 21.250.000.000 m
Calcul de l’Accélération GAMMA(A) :
GAMMA(A) = (Delta V)/(Delta T) c’est l’Accélération du Vaisseau Spatial
Delta V = V(1) – V(0) avec V(0) = 30 km/s la vitesse initiale et V(1) = 500 000 km/h soit 5 fois la Vitesse Initiale V(0).
V(1) – V(0) = (500.000.000 – 108.000.000)/3600 m/s soit 108888 m/s
Delta T = T(1) – T(0) avec T(0) = 0 donc T(1) = 3 X 31 X 24 X 3600 secondes, on prend comme hypothèse : les 42.500.000 km sont parcourus en 6 mois.
GAMMA(A) = 108888/(3 X 31 X 24 X 3600) = 0,0136 m/s² ce qui est trop faible, remplaçons les 3 mois par 1 mois et on obtient :
GAMMA(A) = 108888/(1 X 31 X 24 X 3600) = 0,0407 m/s² pour rappel G l’accélération de la pesanteur terrestre = 9,81 m/s²
Si on remplace les 1 mois par 15 jours alors GAMMA(A) = 0.0813m/s², soit 1/120ème de l’Accélération de la Pesanteur Terrestre..
En phase Décélération GAMMA(D) = - GAMMA(A)
Calcul du trajet le plus économique du point de vue du carburant, ça sera indéniablement le plus long du point de vue du temps (T) : Si V(1) = V(0) = 30 km/s = Constante tout le long du trajet, dans ce cas précis le consommation du carburant sera nulle en dehors du carburant nécessaire pour assurer la poussée des réacteurs pour échapper à l’Attraction Terrestre et pour assurer la poussée des rétrofusées pour décélérer le Vaisseau Spatial pour qu’il soit en orbite géostationnaire autour de Vénus à une distance à calculer par les Scientifiques et les Ingénieurs responsables du Projet.
Pourquoi la Vitesse Initiale V(0) est égale à 30 km/s ? (Vitesse Orbitale)
V(0) est engendrée par la rotation de la Terre autour du Soleil, cad V(0) est la Vitesse Tangentielle du Centre de Gravité de la Terre par rapport au Centre d’Inertie du Soleil. Pour effectuer les calculs avec un maximum de précision, ceux-ci seront fait dans un REPERE HELIOCENTRIQUE ayant pour point d’origine le Centre d’Inertie ou de Gravité du Soleil et ses 3 axes orthogonaux dirigés vers 3 étoiles fixes de l’Univers (étoiles situées dans des galaxies très éloignées de la VOIE LACTEE).
Ce sont l'Accélération et la Décélération du Vaisseau Spatial qui génèrent la consommation en carburant, des Réacteurs Nucléaires à Fusion seront nécessaires pour équiper le Vaisseau Spatial et assurer la liaison Terre - Vénus en un minimum de temps Delta(T).
Selon l'Accélération du Vaisseau Spatial choisie (0 ou 0.0136 ou 0.0407 ou 0.0813 m/s²), la Trajectoire sera différente et la distance parcourue entre la Terre et Mars sera différente de 42.500.000 km, il y aura lieu de recalculer le temps T(C) (temps corrigé) par rapport à l'Accélération retenue , Ainsi Delta(T) sera égale à T(C)..

Alain Mocchetti
Ingénieur en Construction Mécanique & en Automatismes
Diplômé Bac + 5 Universitaire (1985)
UFR Sciences de Metz
alainmocchetti@sfr.fr
alainmocchetti@gmail.com
@AlainMocchetti

Le double vortex présenté n'est pas celui de Vénus comme la légende le souligne, mais un double vortex issu d'une photo terrestre (photo montage possible ? mais terrestre également). Le double vortex de Vénus n'a, à ma connaissance, jamais été photographié avec tant de résolution, surtout avec un sol visible sous les nuages blancs sur la vidéo présente sur YouTube. VénusExpress la mission actuelle en orbite, ne possède pas de caméra dans le visible si "fine" étant une mission exclusivement instrumentale.
http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Venus_Express/Double_vor...

Bonjour Aymar,

Merci beaucoup pour votre contribution. Vous avez effectivement raison, il s'agit vraisemblablement d'un montage !

Salut Jérôme,encore un très bon article sur Venus,merci pour le lien vers "astronomiebesac" a partir de la vidéo.
A + sur tes pages
P'titjo