Des échantillons d’astéroïde bientôt de retour sur Terre, après des milliards de kilomètres de voyage

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| Akihiro Ikeshita

Cela fait six années que la sonde Hayabusa 2 de la JAXA (l’agence spatiale japonaise) voyage dans l’espace. Sa mission ? Récolter des échantillons de l’astéroïde (162173) Ryugu, un objet de type C (carboné), donc susceptible de contenir des matériaux organiques. Les scientifiques se réjouissent du retour imminent sur Terre de cette précieuse cargaison.

L’atterrissage de la capsule contenant les échantillons est prévu pour le 6 décembre, entre 3h30 et 4h30 ACDT (heure avancée du centre de l’Australie) dans la région de Woomera, une zone désertique au sud de l’Australie. Lancé le 3 décembre 2014, le vaisseau japonais aura effectué au total plus de 5 milliards de kilomètres ! À son bord se trouvent au moins 100 milligrammes de matériaux, directement collectés à la surface de Ryugu.

Cet astéroïde a été découvert en 1999. Les premiers résultats issus de la sonde Hayabusa 2 ont été communiqués en mars 2019. Il s’avère que Ryugu a la forme d’une toupie et présente un épais bourrelet au niveau de l’équateur, où son diamètre atteint 1000 mètres environ. Sa période de rotation est de 7,63 heures. Il est recouvert de très nombreux rochers et se compose a priori de chondrites carbonées, d’après les images capturées par la caméra qui se trouve sur l’atterrisseur MASCOT de l’engin.

Jour J -12

L’astéroïde Ryugu suit une orbite elliptique, qui le mène à l’intérieur de la trajectoire orbitale de la Terre, et presque aussi loin que l’orbite de Mars. La planification du voyage de Hayabusa 2 impliquait donc de calculer les positions futures de l’astéroïde, tout en tenant compte de la gravité de la Terre pour les poussées d’accélération. Tout a été pensé pour que le vaisseau puisse entrer deux fois en contact avec Ryugu, y collecter des échantillons par deux fois, puis « rebondir » une dernière fois sur cet objet rocheux avant de revenir vers la Terre pour y déposer le fruit de son travail.

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astéroïde Ryugu
Image de l’astéroïde Ryugu, capturée le 30 juin 2018 par la sonde japonaise Hayabusa 2, située à environ 20 kilomètres de l’objet. Crédits : JAXA, University of Tokyo, Kochi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, University of Aizu et AIST

L’équipe de collecte des échantillons est déjà sur place, attendant avec impatience le retour de la précieuse capsule qui les contient. Des tests sont en cours pour vérifier que la récupération de la capsule se déroulera bien sans encombre après son entrée dans notre atmosphère. À noter que jusqu’à présent, une seule autre mission a rapporté avec succès un échantillon d’astéroïde : la mission Hayabusa, qui visait à explorer l’astéroïde Itowaka, avait déjà rapporté un échantillon sur Terre en 2010. Cependant, le dispositif d’échantillonnage n’avait pas fonctionné comme prévu et seuls quelques microgrammes (1500 grains d’une taille inférieure à 10 micromètres) ont finalement été récupérés dans l’un des deux compartiments dédiés.

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Système de collecte d’échantillons (en vert) qui équipe la sonde Hayabusa 2. Crédits : Flickr/DLR German Aerospace Center

Pour Hayabusa 2, le système de collecte d’échantillons a donc été largement revu afin d’éviter les problèmes rencontrés lors de la mission précédente. Il se compose d’un impacteur, d’une caméra et d’un système de collecte. L’impacteur est nouveau ; il est doté d’une charge d’explosifs, qui en frappant le sol, crée un cratère de deux mètres de diamètre et soulève des parties du sol, qui sont ensuite recueillies par le système de collecte. Celui-ci contient trois chambres de stockage au lieu de deux et son étanchéité a été améliorée.

Des informations sur les débuts du système solaire

En comparaison de la première collecte, les cent milligrammes attendus ont une valeur inestimable pour les scientifiques, qui vont pouvoir se livrer à des tests bien plus détaillés. Ryugu étant un astéroïde carboné primitif, il est possible qu’il ait conservé des matériaux du système solaire relativement intacts depuis sa formation il y a environ 4,5 milliards d’années. Ainsi, les scientifiques espèrent que cet échantillon leur fournira de nouvelles données sur les débuts du système solaire, ainsi que sur la formation et l’évolution des planètes rocheuses internes, dont la Terre. Le retour de Hayabusa 2 marque donc une étape importante pour l’exploration spatiale.

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Lorsqu’elle entrera dans notre atmosphère, la capsule créera une boule de feu brillante ; un bouclier thermique devrait toutefois la protéger efficacement des 3000°C qu’elle va devoir supporter. Ensuite, elle déploiera son parachute, afin d’atterrir en douceur dans la zone protégée de Woomera. Un signal radio permettra à l’équipe de récupération de localiser l’endroit exact de l’atterrissage. Une fois récupérée, la capsule sera immédiatement transportée en hélicoptère vers une installation de recherche rapide. Lors de cette première étape, tous les gaz se trouvant dans le conteneur seront échantillonnés ; puis la capsule sera scellée et transportée au Japon par avion. Là, les scientifiques de la JAXA entameront leur minutieux travail d’analyse des matériaux extraterrestres.

Pour bon nombre de pays du monde, il sera impossible de suivre en direct l’entrée de la capsule dans notre atmosphère. L’agence spatiale japonaise a toutefois publié des conseils d’observation et de photographie pour ceux qui auront cette opportunité. Par ailleurs, pour qu’un maximum de passionnés profite de ce moment historique, l’agence a également supervisé le développement d’une application pour iPhone et iPad, appelée Reentry AR, conçue pour afficher la trajectoire du retour de la capsule en réalité augmentée. À noter que la JAXA envisage également un livestream de l’événement.

Une fois la capsule larguée sur Terre, Hayabusa 2 poursuivra son voyage. Prochain arrêt : l’astéroïde (98943) 2001 CC21, en juillet 2026, après quoi il changera à nouveau de cible pour se focaliser sur l’astéroïde 1998 KY26, qu’il devrait atteindre en juillet 2031.

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Source : Hayabusa 2 Project

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