CNES – EHVAV

L’objectif du projet est d’apporter des contraintes expérimentales sur un potentiel fractionnement élémentaire et/ou isotopique induit par l’échantillonnage à haute vitesse de l’atmosphère de Vénus. Ce projet s’inscrit dans le développement du concept de mission spatiale VATMOS-SR (Venus atmospheric sample return) qui a été soumis à l’ESA début 2022. La sonde spatiale du projet VATMOS-SR plongerait dans l’atmosphère de Vénus et échantillonnerait son atmosphère à environ 110 km d’altitude. La mesure de la composition élémentaire et isotopique des gaz rares et des isotopes stables de l’atmosphère de Vénus permettrait d’apporter des contraintes sur l’origine de l’atmosphère de Vénus, sur son évolution au cours du temps mais également sur l’histoire géologique de la planète, notamment grâce à la mesure d’isotopes radiogéniques produits à l’intérieur de Vénus et dégazés au cours du temps dans son atmosphère (Avice et al.,2022). Les paramètres orbitaux de la sonde (qui doit ensuite revenir sur Terre) impliquent que l’échantillonnage aura lieu à une vitesse comprise entre 10 et 13 km.s^-1. Une fois à l’intérieur de la sonde, le gaz échantillonné devra circuler dans une série de conduits mais également à travers des vannes qui seront utilisées pour fermer les cylindres d’échantillonnage pour conserver le gaz en vue de sa mesure après le retour sur Terre de la sonde. Des simulations numériques ont démontré que les vannes utilisées ont un impact important sur la vélocité du gaz et sont donc susceptibles d’induire un fractionnement élémentaire et/ou isotopique. L’objectif scientifique de ce projet est donc de mesurer le fractionnement induit par ces vannes en reproduisant, en laboratoire, le différentiel de pression d’un gaz de composition connue qui circulera à travers une vanne miniaturisée et qui sera échantillonné dans des réservoirs étanches. Le gaz échantillonné lors de cette expérience analogue sera alors mesuré sur la plateforme de mesure des gaz rares de l’Institut de physique du globe de Paris.