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Atterrissage à haut risque sur un astéroïde

Ce mercredi, la sonde japonaise Hayabusa 2 va déposer un nouvel engin à la surface de l'astéroïde Ryugu: l’atterrisseur franco-allemand MASCOT. Durant ses quelques heures de mission, ce robot exécutera un programme scientifique très complet 

A quelque 300 millions de kilomètres de la Terre, le ballet de la sonde japonaise Hayabusa 2 au-dessus de l’astéroïde Ryugu a débuté. Le vaisseau de l’agence spatiale Jaxa a commencé la série d’opérations préparatoires à sa première récolte d’échantillons. Après avoir déposé avec succès sur la surface du corps céleste deux petits robots dotés de caméras, elle devrait, le 3 octobre, y faire descendre une autre machine: l’atterrisseur franco-allemand MASCOT de 10 kilos, qui analysera le sol durant la quinzaine d’heures où il sera actif.

Lancée en décembre 2014, la mission Hayabusa 2 est dédiée à l’étude des astéroïdes dits de type C. Durant les dix-huit mois où elle restera aux alentours de Ryugu, elle aura recours à toute une série de techniques pour essayer d’en apprendre un peu plus sur cette catégorie mal connue de corps célestes. Observations à distance, largages de trois micro-rovers et d’un atterrisseur, bombardement de la surface filmée à l’aide d’un nano-satellite et multiples récoltes d’échantillons se succéderont jusqu’au début du voyage de retour vers la Terre, prévue pour la fin de 2019.

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Un programme aussi chargé met les nerfs des équipes à rude épreuve. D’autant que celles-ci ont eu quelques surprises en découvrant l’aspect de Ryugu au moment de l’arrivée de la sonde le 27 juin 2018. «Sa forme sphéroïde marquée par une boursouflure au niveau de l’équateur était inattendue, explique Patrick Michel de l’Observatoire de la Côte d’Azur. Elle est caractéristique des objets ayant subi des rotations accélérées tels que les corps primaires des astéroïdes doubles. Ce n’était pas, a priori, le cas de Ryugu, qui est isolé et tourne sur lui-même en plus de 7,6 heures.»

Autre observation: l’abondance des rochers. Ceux-ci se répartissent uniformément sur l’ensemble de la surface de cet astéroïde de 450 mètres de rayon, rendant hautement périlleuse toute tentative d’approche. Les scientifiques devront faire avec…

Sites d’atterrissage

Ces derniers ont consacré la période allant de la mi-juillet à la mi-août à la sélection des multiples sites d’atterrissage et de récolte. Le sol sombre de l’astéroïde ayant, sur les enregistrements de la sonde, des caractéristiques homogènes, ces choix ont été opérés selon d’autres critères que celui de la composition de la surface. Les astronomes ont commencé par identifier les zones accessibles à des télécommunications avec la Terre, peu pentues, faiblement pourvues en rochers de plus de 50 cm de haut et dont les températures n’excédaient pas, l’été dernier, les 97°C.

Puis ils ont ajouté d’autres conditions en tenant compte des propriétés et des objectifs des multiples engins censés aborder l’astre. Comme, pour MASCOT, la nécessité d’atterrir avec un minimum de rebonds, dans une région clémente où les durées d’ensoleillement et d’obscurité rendraient possible l’observation de deux cycles journaliers. Un véritable challenge astronautique quand on songe que la gravité sur Ryugu est, au niveau de l’équateur, 80 000 fois inférieure à celle de la Terre!

Malgré quelques incidents, la mission est d’ores et déjà une réussite. Le 21 septembre, deux petits robots MINERVA II-1 d’un kilo chacun, les premiers à s’être jamais déplacés à la surface d’un astéroïde, ont rejoint le sol de Ryugu. Cette paire de «rovers», dotés d’un dispositif leur permettant d’effectuer automatiquement à intervalles réguliers des bonds, était chargée de relever la température et de réaliser des images stéréoscopiques à l’aide de leurs deux caméras fonctionnant de concert. Elle a livré d’extraordinaires clichés du relief de ce corps céleste dont l’aspect, explique Patrick Michel, ne ressemble à «rien de ce qui a été observé jusqu’à présent».

«Nous espérons préciser la nature du matériau qui donne une apparence aussi sombre à ce corps céleste plus noir que le charbon»

Jean-Pierre Bibring, chercheur à l’Institut d’astrophysique spatiale d’Orsay

Un bon présage pour l’équipe, qui sera chargée le 3 octobre, vers 3h58 du matin, d’envoyer sur place MASCOT. Développée par les agences spatiales allemande et française DLR et CNES, cette étonnante machine d’une dizaine de kilos en forme de boîte à chaussures est munie d’un bras articulé qui lui permettra non seulement de se retourner, si elle tombe dans une mauvaise position, mais également, en profitant de la faible gravité ambiante, de faire des bonds (de 70 mètres!) pour aller explorer d’autres endroits de la surface de Ryugu.

«Durant la quinzaine d’heures où elle sera en activité, MASCOT fournira des images, mesurera le champ magnétique, ainsi que la température de l’astéroïde et analysera la composition minéralogique et moléculaire du sol grâce au microscope infrarouge hyperspectral MicrOmega» explique Aurélie Moussi, chef du projet Hayabusa 2 au CNES.

Poussières d’astéroïde

Si tout se déroule normalement, MASCOT pourrait répondre à de nombreuses questions sur Ryugu. «Nous espérons notamment préciser la nature du matériau qui donne une apparence aussi sombre à ce corps céleste plus noir que le charbon, annonce Jean-Pierre Bibring, chercheur à l’Institut d’astrophysique spatiale d’Orsay et responsable de l’instrument MicrOmega. On voudrait également établir si la surface de cet astéroïde est recouverte de régolithe fin, cette couche de poussière qui recouvre le sol lunaire. Ce n’est a priori pas le cas, mais nous pourrions avoir des surprises.»

Il s’agira enfin de recueillir des informations afin de préparer la première des trois récoltes d’échantillons figurant au programme. Pour cette délicate opération prévue pour la fin du mois d’octobre, la sonde devra s’approcher de Ryugu jusqu’à 50 cm d’altitude. Puis à y faire descendre une sorte de trompe chargée d’aspirer les poussières. Avant de remonter très vite pour se repositionner, à 20 km derrière l’astéroïde et y attendre de prochaines aventures…

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