L’astéroïde Bennu lors de l'approche d'Osiris-Rex. © Nasa, Centre spatial Goddard

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OSIRIS-REx est arrivé à destination de l'astéroïde Bennu

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Partie de Terre en septembre 2016, la sonde Osiris-Rex a atteint son objectif, l'astéroïde Bennu, pour une mission ambitieuse. Cette sonde de la Nasa a pour objectif de rapporter jusqu'à deux kilogrammes de matière de l'astéroïde afin de mieux le comprendre car son orbite coupe celle de la Terre. Les explications de Patrick Michel, astrophysicien, directeur de recherches au CNRS, et membre de l'équipe scientifique de la mission.

Alors que la sonde OSIRIS-REx vient d'atteindre sa cible, l'astéroïde Bennu, Patrick Michel, astrophysicien, directeur de recherches au CNRS et membre de l'équipe scientifique de la mission, nous explique pourquoi cette mission de la Nasa n'est pas « une mission de plus, à destination d'un astéroïde, vestige de la formation des planètes ».

Bien que cet astéroïde ressemble à Ruygu, à côté duquel évolue actuellement la sonde Hayabusa2, laquelle se prépare à récupérer des échantillons, Bennu est un astéroïde bien plus petit : « 500 mètres de diamètre, contre 900 mètres pour Ryugu ». La comparaison des deux astéroïdes, « qui seront observés en détails avant la prise d'échantillon », doit nous permettre de comprendre comment le « comportement de la matière varie dans deux environnements gravitationnels distincts ».

Comme Ryugu, Bennu est un « objet primitif et carboné dont on suppose que sa composition a conservé la mémoire de la composition initiale du matériau présent lorsque s'est formé le Système Solaire et à partir duquel se sont formées les planètes ». Après s'être focalisés sur les astéroïdes de type silicatés, les astronomes s'intéressent de près aux objets carbonés, la matière la plus primitive et « l'élément le plus important de tous pour l'apparition de la vie ». L'étude de Bennu doit aussi nous aider à comprendre si la « matière organique et potentiellement hydratée, présente sur Bennu, a les mêmes similitudes que celles du vivant sur Terre et que l'eau des océans terrestres ».

Cet astéroïde a comme autre particularité d'être susceptible d'entrer en collision avec la Terre vers la fin du XXIIe siècle avec une probabilité de collision en 2175 (une chance sur 24.000). Il est donc important d'envoyer une sonde pour mieux « connaitre sa structure et sa composition dans le but évident de pouvoir réagir à temps si le risque de collision était avéré ». En effet, selon sa densité, les scénarios pour s'en protéger sont différents. Par ailleurs, un effet thermique, appelé Yarkovsky, qui contribue à l'évolution de la trajectoire de l'astéroïde sera mesuré, permettant une estimation plus fine des probabilités de collision.

Jusqu'à deux kilogrammes de matière rapportés sur Terre

Comme Hayabusa2, le principal objectif d'OSIRIS-REx est de rapporter des échantillons sur Terre. Mais, à la différence de la sonde japonaise qui prélèvera seulement « cent milligrammes, voire un gramme de matière de l'astéroïde Ryugu », la sonde américaine a pour « objectif de récolter un minimum de 60 grammes et jusqu'à deux kilogrammes d'échantillons de Bennu ». Notez que si la quantité de matériaux rapportés par Hayabusa2 peut paraître dérisoire, elle « sera suffisante pour réaliser des analyses inédites de matériaux vieux de 4,5 milliards d'années qui ont été très peu modifiés ».

Quant à l'incertitude sur la quantité de matériaux qu'est susceptible de récupérer OSIRIS-REx, elle s'explique par la « difficulté de dimensionner correctement un outil de collecte et l'absence de connaissances initiales de l'état de surface du petit corps » car les « ingénieurs et scientifiques ne peuvent obtenir aucune information détaillée concernant la surface et la structure interne des astéroïdes depuis le sol terrestre ».

L'astéroïde Bennu photographié par la sonde OSIRIS-REx le 29 octobre 2018 quand la sonde se trouvait à 330 kilomètres de l'astéroïde. © Nasa, Goddard, Université d'Arizona

En raison de leurs petites tailles, les astéroïdes sont des mondes très différents de la Terre en terme de gravité. Ils « induisent des phénomènes physiques inconnus sur Terre et difficilement reproductibles en laboratoire ». La dynamique de surface est aussi très différente. Par exemple, « nous avons encore une très mauvaise compréhension du comportement du sable en absence de gravité ». À ces contraintes, s'ajoute la nécessité de « réaliser un outil de collecte qui s'adapte à une très grande variété de terrain ». C'est aussi vrai pour l'équipe d'Hayabusa2 qui espère trouver un astéroïde avec au moins quelques terrains relativement plats et pauvres en gros rochers. Or, Ryugu s'avère être un monde très accidenté, ce qui va « rendre la récolte, basée sur une approche touch and go d'au moins 5 secondes pour récupérer les échantillons, bien plus risquée que prévue ».

OSIRIS-REx utilisera un système de collecte très différent de celui d'Hayabusa2. La sonde américaine utilisera un cylindre, au bout d'un bras de 3,2 mètres, qui, au « contact de la surface remuera la poussière et propulsera un jet d'azote pendant quelques secondes ; ce qui devrait créer un vortex qui entraînera les poussières et les cailloux, jusqu'à une taille de l'ordre de 3 centimètres, à l'intérieur du cylindre ».

  • La sonde OSIRIS-REx de la Nasa a rejoint l'astéroïde Bennu qu'elle va étudier jusqu'à fin 2020. 
  • En 2023, OSIRIS-REx rapportera sur Terre jusqu'à deux kilogrammes de matière de l'astéroïde.
  • Bennu est un astéroïde potentiellement dangereux pour la Terre qu'il pourrait percuter en 2175.
Pour en savoir plus

L'astéroïde Bennu est en vue de la sonde Osiris-Rex

Article de Xavier Demeersman publié le 28/08/2018

Partie de la Terre il y a deux ans, Osiris-Rex n'est plus très loin de sa cible, le géocroiseur Bennu. L'approche finale vient de commencer.

Vous vous en souvenez peut-être : fin septembre, l'année dernière, la sonde Osiris-Rex (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer) faisait un détour par la Terre, nous transmettant une carte postale de la planète (et de son satellite) et surtout, l'engin de la Nasa profitait de cette visite programmée pour prendre de la vitesse et ainsi rejoindre plus vite sa cible. Dix mois et demi plus tard, après un voyage interplanétaire de quelque 1,8 milliard de kilomètres depuis son départ il y a presque deux ans, la voici enfin en vue de Bennu (ou Bénou, anciennement 1999 RQ36). Le 17 août dernier, à une distance de (seulement) 2,2 millions de kilomètres, elle a ouvert son œil PolyCam sur le corps céleste qu'elle va bientôt survoler. L'approche finale, prélude à cette mission très ambitieuse, a commencé. L'arrivée est prévue le 3 décembre.

L’approche finale de l’astéroïde Bennu

D'ici là, point de répit pour Osiris-Rex et tous ceux qui sont derrière lui, scientifiques et ingénieurs. « [...] l'équipe de la mission va passer les prochains mois à en apprendre le plus possible sur la taille, la forme, la surface et l'environnement de Bennu avant que l'engin spatial n'atteigne l'astéroïde », a précisé Dante Lauretta qui dirige la mission à l'université d'Arizona. Il s'agit bien sûr d'être bien préparé à l'accompagnement de cet astre d'une taille estimée à environ 492 mètres de diamètre.

Première image de l’astéroïde Bennu prise le 17 août par Osiris-Rex. © Nasa, Goddard, University of Arizona

Au cours de cette phase finale d'approche, Osiris-Rex procédera donc à la détection d'éventuels compagnons au géocroiseur et activité comme des dégazages ; à partir du premier octobre, elle commencera à ralentir, à la mi-octobre, il sera question d'éjecter la protection de son bras - celui qui procédera aux prélèvements -, à le déployer et à le photographier ; vers la fin octobre, au moyen de la suite Ocam - elle comprend PolyCam, MapCam et SamCam -, l'équipe dressera un premier portrait global de Bennu puis débutera la cartographie de l'astre.

Au menu de la mission Osiris-Rex

Via ses différents instruments, la sonde va donc faire plus ample connaissance avec cet astéroïde considéré comme potentiellement dangereux, de par son orbite qui croise celle de la Terre tous les six ans. Mais ce ne sera pas l'unique objectif. Loin de là.

En l'étudiant de très près et en rapportant jusqu'à deux kilogrammes d'échantillons prélevés à sa surface (la cueillette est prévue en juillet 2020), les scientifiques auront donc un regard inédit sur les ingrédients préservés du Système solaire primitif qui pourraient nous raconter la naissance du Soleil et des planètes. La matière organique dont recèle Bennu pourrait avoir aussi beaucoup à leur dire au sujet de l'apparition de la vie sur Terre.

En outre, les chercheurs souhaitent mieux comprendre le comportement des astéroïdes tout au long de leur parcours (les modifications de leur trajectoire, etc.) et aussi évaluer la manne qu'ils représentent pour les futurs mineurs de l'espace.

Le retour sur Terre de la précieuse marchandise est attendu pour septembre 2023.

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