APR CNES : Caractérisation du site d’atterrissage de la mission Dragonfly sur Titan : Histoire géologique et climatique de la région environnant le cratère Selk

Notre projet vise à mettre en place une méthodologie originale couplant extraction d’informations sur la nature de la surface de Titan (analyse des données d’imagerie et de spectroscopie de Cassini-Huygens) et compréhension des processus de formation de paysages et de transports sédimentaires par érosion éolienne et fluviatile (simulations numériques, expériences de laboratoires et développements théoriques). Nous proposons donc, pour ce projet, de tester et valider cette méthodologie sur la région du cratère Selk et sur les dunes et rivières environnantes, en préparation des futures activités au sol et en vol de la mission Dragonfly. Ce travail a vocation de venir également en support des futures activités scientifiques des Co-Is français sur les instruments DraMS et DraGMet (notamment pour ce qui concernent la composition de surface et la vitesse et direction des vents de proche surface).

Nous proposons d’étudier quantitativement la composition de la surface, la morphogénèse et la dynamique des dunes et réseaux de rivières sur Titan, avec pour objectif de contraindre les mécanismes de formation de ces structures et de caractériser l’environnement chimique, climatique et géologique exotique dans lesquelles elles se forment. Notre approche combine l’analyse d’observations de la surface de Titan réalisée par l’orbiteur Cassini (NASA) et l’atterrisseur Huygens (ESA), la modélisation numérique et expérimentale de formation des paysages, ainsi que modélisation globale et régionale du climat. En se concentrant sur l’étude de son site d’atterrissage et de la région environnante, ce projet pluridisciplinaire s’inscrit dans l’activité long-terme de la préparation opérationnelle et scientifique de la mission New Frontiers de la NASA Dragonfly, qui posera un drone sur Titan en 2034. Dragonfly sera la prochaine mission d’exploration de Titan depuis la fin de la mission Cassini en septembre 2017 et aura pour objectifs scientifiques majeurs l’étude in situ de la complexité de la chimie organique, de la géologie et de l’activité climatique de Titan.

Il est crucial de procéder maintenant à une analyse complète du site d’atterrissage du Dragonfly, alors que l’expertise de la mission Cassini est toujours active. Ce travail long-terme bénéficiera de collaborations solides et de longue date sur le plan national (co-proposants de la demande, dont une Co-I de la mission Dragonfly) et international (PI et Co-Is de la mission Dragonfly : Alexander Hayes, Jason Barnes, Jason Soderblom, Shannon MacKenzie, Ralph Lorenz, Elizabeth Turtle).

La communauté scientifique française et le CNES contribuent à la mission Dragonfly d’ores et déjà très activement. Le soutien du CNES à ce projet de recherche, en addition de son soutien aux trois Co-Is français pour du développement instrumental, permet de consolider durablement les collaborations nationales et positionner la France dans les meilleures conditions pour contribuer à la mission Dragonfly et à la poursuite de l’exploration de Titan. En effet, la communauté française se place en seconde position juste derrière les États-Unis sur l’étude de Titan (toutes thématiques confondues).