La sonde OSIRIS-REx ramène les échantillons de l’astéroïde Bennu vers la Terre

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Vue d'artiste de la sonde spatiale OSIRIS-REx s'approchant de l'astéroïde Bennu pour prélever un échantillon de matière à sa surface. | NASA/Goddard/Université de l'Arizona

Lancée en septembre 2016, il aura fallu un peu plus de deux ans à la mission OSIRIS-REx de la NASA pour arriver sur l’astéroïde Bennu. L’objectif de la sonde spatiale ? Récolter des échantillons d’astéroïde en vue d’un retour sur Terre pour analyse. Les échantillons sont maintenant emballés et OSIRIS-REx est déjà sur le chemin du retour vers la Terre. Sur la première partie de ce chemin, l’engin a connu quelques problèmes de stockage, son précieux contenu étant plus volumineux que prévu, une partie du matériau de Bennu a été perdu dans l’espace. Mais une quantité suffisante devrait rester à l’équipe pour une analyse approfondie en 2023.

La sonde pionnière OSIRIS-REx de la NASA a emballé son précieux échantillon d’astéroïde pour le retour sur Terre. OSIRIS-REx a fini d’empaqueter les morceaux de l’astéroïde riche en carbone Bennu qu’elle a abordé mardi dernier (20 octobre), enfermant avec succès le matériau dans la capsule de retour du vaisseau spatial, ont annoncé les membres de l’équipe de mission jeudi 29 octobre.

Et l’échantillon semble être substantiel, bien plus lourd que les 60 grammes que la mission s’était fixée comme objectif, ont déclaré les membres de l’équipe. En effet, OSIRIS-REx a collecté tellement de matériau le 20 octobre que sa tête d’échantillonnage n’a pas pu se fermer correctement ; le rabat revêtu de BoPET (Mylar) d’étanchéité de la tête était ouvert par endroits par des cailloux dépassant du réceptacle.

Un problème de verrouillage de la tête de collecte d’échantillons

L’équipe OSIRIS-REx a remarqué ce problème la semaine dernière lors de l’examen des photos de la tête et de son échantillon collecté ; des fragments de matière d’astéroïdes échappés ont dérivé à travers les cadres de fixation. Pour minimiser la quantité perdue, l’équipe a décidé d’accélérer la procédure d’arrimage précise et complexe, qui devait avoir lieu la semaine prochaine.

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Ainsi, au cours de 36 heures mardi et mercredi (27 octobre et 28 octobre), les ingénieurs ont demandé à OSIRIS-REx de déposer la tête d’échantillonnage, qui se trouvait à l’extrémité du bras robotique de la sonde, dans la capsule de retour ; de tirer sur la tête pour s’assurer qu’elle était correctement fixée ; de couper les connexions avec le bras robotique ; et verrouiller la capsule de retour avec deux loquets.

tête collecte échantillon capsule retour OSIRIS-REx
Gauche : la tête de collecte en position libre. Droite : tête de collecte scellée à la capsule de retour après l’opération de verrouillage. Crédits : NASA

Tout cela a été fait alors qu’OSIRIS-REx était à environ 330 millions de kilomètres de la Terre, ce qui signifie qu’il fallait 18.5 minutes à chaque commande pour atteindre OSIRIS-REx, et 18.5 minutes supplémentaires pour chaque mise à jour de la sonde vers la Terre. « Nous ne voulions tenter l’arrimage qu’une seule fois, et nous voulions nous assurer de la réussite », déclare Sandra Freund, responsable des opérations de la mission OSIRIS-REx.

Le changement de plans a nécessité une réallocation de temps de dernière minute sur le Deep Space Network (DSN) de la NASA, le système de radiotélescopes que l’agence utilise pour communiquer avec ses sondes éloignées. Au regard de l’importance de la mission, OSIRIS-REx avait besoin d’une grande fourchette de temps DSN en continu, au détriment d’autres missions de la NASA.

Une quantité restante estimée à environ 2 kg

On ne sait pas exactement combien de matériau se trouve maintenant dans la capsule de retour d’OSIRIS-REx, qui descendra sur Terre en septembre 2023. L’équipe a annulé une procédure de pesée post-échantillonnage prévue qui aurait impliqué de faire tourner la sonde, car cette manœuvre aurait entraîné plus de perte d’échantillons.

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L’opération d’échantillonnage du 20 octobre s’est extrêmement bien déroulée, et la tête a pénétré profondément dans la surface de Bennu (48 centimètres ou plus). L’équipe est convaincue qu’OSIRIS-REx a quasiment rempli sa tête d’échantillonnage ce jour-là, ce qui signifie qu’elle s’est probablement éloignée de Bennu avec environ 2 kilogrammes de matériau collecté.

Les pertes au cours des jours suivants semblent minimes en comparaison — probablement des dizaines de grammes au total, selon les chercheurs. Et des photos récentes de la tête d’échantillonnage ont montré qu’elle était encore verrouillée. Les membres de l’équipe de la mission n’ont pu voir que 17% du volume de la tête sur ces photos, mais ils estiment qu’environ 400 g de matériau de Bennu sont enfermés dans cet espace.

Mieux comprendre l’origine de la vie sur la Terre primitive

Une telle quantité permettrait à de nombreux groupes de recherche d’étudier la terre et la roche de Bennu, et de réaliser une grande variété d’expériences avec l’échantillon cosmique. À titre d’exemple, les chercheurs ont évoqué la chimie organique, en particulier les analyses impliquant les sucres.

On s’attend à ce que les sucres soient présents en très faible quantité sur des astéroïdes comme Bennu, nécessitant plusieurs grammes d’échantillons pour les extraire. L’équipe scientifique d’OSIRIS-REx peut analyser jusqu’à 25% de l’échantillon retourné. Si l’échantillon total finissait par être de 60 grammes, l’équipe pourrait en étudier jusqu’à 15 grammes seulement.

Si tout se passe comme prévu, de telles expériences en révéleront beaucoup sur les débuts du Système solaire et le rôle que des astéroïdes comme Bennu ont pu jouer pour aider la vie à démarrer sur Terre, en fournissant beaucoup d’eau et de produits chimiques organiques contenant du carbone. Faire la lumière sur ces grandes questions est l’objectif principal de la mission OSIRIS-REx.

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