L’astéroïde Ryugu photographié avec la caméra ONC-T (Optical Navigation Camera - Telescopic) quand Hayabusa 2 était à environ 40 km de sa cible. © Jaxa, université de Tokyo, Kochi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, Aizu University, AIST

Sciences

Hayabusa-2 : mission réussie pour Mascot après 17 h d'activité sur Ryugu

ActualitéClassé sous :Astronautique , astéroïde Ryugu , hayabusa-2

Quelle performance ! Après avoir travaillé légèrement plus longtemps qu'espéré, Mascot est maintenant un habitant silencieux de Ryugu. Avant de s'éteindre, le petit robot du DLR et du Cnes a parfaitement fonctionné et ses quatre instruments ont acquis des données qui promettent d'améliorer significativement nos connaissances de ces petits mondes et du passé du Système solaire.

Après un atterrissage mouvementé, nécessitant deux manœuvres, une automatique et une manuelle, afin que Mascot se trouve dans une position favorable, la question était de savoir pendant combien de temps le petit robot du DLR et du Cnes allait pouvoir fonctionner sur Ryugu.

Dépourvu de panneaux solaires pour la production d'énergie, Mascot embarque une batterie pour son fonctionnement et pour ses instruments. Avant le début des opérations, les responsables de la mission estimaient que le petit robot pourrait fonctionner environ 15 heures avant de s'éteindre. Finalement, sa batterie a tenu plus de 17 heures, ce qui a été une très bonne surprise.

L'atterrisseur Mascot quelques secondes avant son atterrissage sur Ryugu. © Jaxa

Trois couchers et deux levers de Soleil

Ces 17 heures d'activité ont permis à Mascot de fonctionner pendant trois jours et deux nuits sur Ryugu, où un cycle jour-nuit dure environ 7 h 36 mn. Les quatre instruments — une caméra, un radiomètre un magnétomètre et un spectromètre fourni par l'Institut d'Astrophysique Spatiale (Orsay, France) — ont parfaitement fonctionné.

Les contrôleurs ont aussi confirmé que les données acquises sur l'astéroïde avaient bien été envoyées à Hayabusa-2 qui les reliera vers la Terre ces prochains jours. Le retour scientifique sera sûrement très significatif. Les premiers scientifiques interrogés sont unanimes pour dire que nous en apprendrons beaucoup sur le passé du Système solaire et sur l'importance des astéroïdes proches de la Terre tels que Ryugu.

Pour en savoir plus

Hayabusa 2 : Mascot s'est posé sur Ryugu et débute ses activités scientifiques

Article de Rémy Decourt publié le 04/10/2018

C'est fait ! Et ce n'était pas gagné. Le petit robot Mascot du Cnes et du DLR a réussi à se poser sur Ryugu et dans une position pour un retour scientifique qui s'annonce déjà exceptionnel. Mascot va maintenant fonctionner pendant plus ou moins 15 heures jusqu'à épuisement de ses batteries.

Quel exploit ! Hier, le petit robot Mascot du Cnes et du DLR s'est posé sur la surface de l'astéroïde Ryugu. Et comme nous l'expliquait avant-hier Francis Rocard, cet atterrissage était à haut risque !

Cette manœuvre a débuté avec le départ de Hayabusa 2 de son orbite de parking, à 20 kilomètres de Ryugu, afin de se positionner à seulement 51 mètres de l'astéroïde. Depuis cette distance, Mascot a entamé une chute libre non contrôlée qui s'est déroulée à 3 h 57 (heure de Paris) avec un atterrissage moins d'une dizaine de minutes plus tard à 4 h 04. Pendant cette descente, à faible vitesse compte tenu de la gravité de Ryugu, 20 photos de l'astéroïde ont été acquises. Elles seront relayées sur Terre après la fin de la mission de Mascot avec les autres données que doit enregistrer le robot.

Avant de s'immobiliser, Mascot a effectué une série de rebonds qui étaient prévus. Mais cette position initiale n'était pas optimale. Les équipes présentes au centre de contrôle de Cologne en Allemagne, ont alors pris la décision, risquée mais qui s'avérait nécessaire pour les raisons que nous avait aussi expliquées Francis Rocard, d'activer le mécanisme de mobilité à l'intérieur de l'atterrisseur, qui permet de lui faire faire des bonds pour se déplacer, afin de le positionner correctement. Comme le confirme Aurélie Moussi, chef de projet Mascot au Cnes, « l'atterrisseur s'est correctement orienté pour les opérations et sur la zone d'atterrissage visée, le site MA-9 ». Mascot est donc complètement opérationnel et « positionné sur un emplacement qui va permettra de "faire la meilleure science" à l'aide de ses 4 instruments qui tous fonctionnent parfaitement ».

Photographie du sol de l'astéroïde Ryugu réalisée le 3 octobre 2018 pendant l'atterrissage de Mascot à plus de 300 millions de kilomètres de la Terre ! © Cnes, DLR, Jaxa

En fonction de l'état de ses batteries, la mission de Mascot doit durer entre 12 et 15 heures seulement. Dès que les opérations scientifiques auront été terminées, Mascot réalisera un saut de façon à rejoindre un autre emplacement, situé à plus ou moins 15 mètres de sa position initiale. Ce sera la première fois que des données à différents endroits d'un astéroïde seront acquises ! À cela s'ajoute que ce sera aussi la première fois que « nous avons l'opportunité unique d'étudier le matériau le plus primitif du Système solaire directement depuis la surface d'un astéroïde », précise Ralf Jaumann, chercheur au DLR.

Des matériaux primitifs apportés sur Terre

Pour compléter les données de Mascot, qui étudiera un sol certes primitif mais altéré durant des millions d'années par les effets du vent solaire et des rayonnements ultraviolet et cosmique qui modifient la nature physico-chimique de la surface, un échantillon du sous-sol sera récupéré par Hayabusa 2.

En effet, la sonde va larguer une charge explosive pour former un cratère ! Toute la séquence sera observée et photographiée par un nanosat qui prendra des images de l'explosion et de la formation du cratère. Pour ne pas risquer d'endommager Hayabusa 2 avec la collision d'éjectas, la sonde sera positionnée derrière l'astéroïde au moment de l'impact. Dès que les débris du cratère formé seront retombés au sol, la sonde viendra prélever des matériaux qui pour le coup seront les échantillons primitifs les plus vieux et les plus propres, c'est-à-dire non altérés depuis leur formation, jamais rapportés sur Terre.


Hayabusa 2 : après les rovers Minerva II-1, Mascot s'apprête à se poser sur Ryugu

Article de Rémy Decourt publié le 02/10/2018

Dans la nuit de mardi à mercredi, le petit robot du DLR et du Cnes doit se poser sur l'astéroïde Ryugu. Il se détachera de Hayabusa 2 et réalisera un atterrissage à haut risque pour les raisons que nous explique Francis Rocard, le responsable des programmes d'exploration du Système solaire au Cnes.

Après que les deux rovers Minerva II-1 ont atterri sur l'astéroïde Ryugu, c'est au tour de Mascot de se poser sur la surface de cet astéroïde. Ce petit robot de 30 centimètres de côté a été développé par le DLR et le Cnes. Son atterrissage est « prévu le 3 octobre 2018 à 3 h 59, heure de Paris, à plus de 300 millions de kilomètres de la Terre », nous explique Francis Rocard, responsable des programmes d'exploration du Système solaire au Cnes.

Ce robot se posera sur un site d'atterrissage sélectionné cet été. Baptisé MA-9, ce site est le meilleur compromis entre « un bon retour scientifique et des conditions d'atterrissage satisfaisantes pour Mascot ». Or, ces conditions d'atterrissage ne sont pas optimales ! Alors que les contrôleurs au sol auraient souhaité un site d'atterrissage plat et recouvert de poussière ou de sable, le robot va se poser dans un champ de gravier, ce qui ne va évidemment pas faciliter un atterrissage à plat et sur le ventre.

Un astéroïde très différent de ce que l'on s'attendait

En effet, Hayabusa 2 et les deux robots Minerva II-1 ont rapporté des données plutôt surprenantes et « montré des paysages auxquels on ne s'attendait pas ». Alors que les scientifiques s'imaginaient des zones plates, sableuses et poussiéreuses, Ryugu apparaît comme « un champ de cailloux à perte de vue avec des blocs rocheux gigantesques qui dépassent les 10 mètres de hauteur. D'ailleurs, un de ces blocs, situé au pôle sud, mesure plus de 130 mètres ! ». Autres surprises, « il n'y a pas de traces de processus de fragmentation et Ryugu, avec un albédo de 2, est très sombre ».

La surface de l'astéroïde Ryugu photographiée par le rover 1B de Minerva II-1. ©Jaxa

Ryugu est très différent de ce à quoi les scientifiques s'attendaient. Il est certes bien un astéroïde primitif, le plus vieux jamais observé, mais il est très vraisemblable qu'il s'agit d'un « rubble pile [agglomérat lâche, NDLR] très riche en carbone, c'est-à-dire qu'il a été détruit dans une collision violente puis s'est réaggloméré ». Une collision produite avec un autre objet dans une « gamme de vitesse suffisante pour le détruire mais pas trop violente non plus pour éviter de disperser tout le matériau ».

Mascot saura se repositionner correctement

L'activité sur Ryugu sera d'environ 15 heures

Pour fonctionner correctement, « Mascot ne devra pas se poser n'importe comment ». La face qui supporte le transpondeur, qui servira à communiquer avec la sonde Hayabusa 2 « doit pointer vers le ciel ». Inversement, la face qui supporte l'instrument MicrOmega doit être plaquée au sol. Quant aux autres instruments, la caméra Mascam et le radiomètre Mara, ils sont situés sur les côtés de Mascot. La seule contrainte est que le site soit suffisamment ensoleillé.

Pour réaliser un atterrissage parfait, le Cnes « ne va pas s'en remettre à la seule chance ». Mascot suivra une procédure autonome, téléchargée avant son départ de Terre et, si le robot atterrit dans une mauvaise position, son intelligence à l'atterrissage le fera « se redresser et se positionner correctement ». Pour cela, il est doté de plusieurs capteurs (accéléromètre, senseurs de luminosité par exemple) qui « l'aideront à le mettre dans le bon sens ». Enfin, si Mascot ne parvenait pas à se mettre à l'endroit tout seul, les opérateurs de la mission, basés au centre de contrôle du DLR, à Cologne (Allemagne) pourraient « déclencher une manœuvre risquée qui consisterait à faire bondir Mascot pour le dégager de sa mauvaise position et le faire retomber dans un endroit plus accueillant, sans aucune garantie de succès ».

Comme le robot fonctionnera sur batterie, sa durée de vie et ses observations scientifiques seront forcément réduites. Au cours de cette période de fonctionnement, « estimée entre 10 et 16 heures », Mascot devra se « poser, rebondir et exécuter son programme scientifique ».

Avec une période de rotation d'environ 7 heures et 30 minutes, le temps qu'il faut à Ryugu pour faire un tour sur son propre axe, les scientifiques « souhaitent voir au moins un cycle diurne, voire deux, ce qui permettra d'obtenir des données de jour et de nuit ». Des données sur « la température et la composition minéralogique du sol de l'astéroïde seront alors collectées ». On s'attend aussi à obtenir des informations sur « les propriétés physiques du sol et notamment sa capacité à conserver de la chaleur, ce qui renseignera sur la porosité et la conductivité du sol ». Mascot réalisera aussi des images stéréo de son site d’atterrissage qui fourniront des informations de distance et de taille des objets vus. En fin de mission, le déclenchement d'une roue à inertie doit permettre à Mascot de réaliser un bond, qui devrait lui faire parcourir environ 15 mètres.

Seules les données techniques de Mascot seront transmises en temps réel au sol. Elles concernent la température et le déroulement du programme du robot. Elles seront très utiles aux contrôleurs au sol pour s'assurer du bon déroulement de la mission. Quant aux données scientifiques, elles seront relayées vers la Terre seulement trois ou quatre jours plus tard.


Astéroïde Ryugu : voici l'endroit où va se poser le robot Mascot

Article de Rémy Decourt publié le 23/08/2018

L'atterrisseur Mascot, qui se détachera début octobre de la sonde japonaise Hayabusa-2, se posera dans l'hémisphère sud du petit astéroïde Ryugu. Le Cnes, partenaire de la Jaxa et responsable de cette manœuvre, vient d'annoncer l'emplacement de ce site, baptisé MA-9, qui sera aussi celui d'une des trois prises d'échantillons par la sonde elle-même.

Le 3 octobre prochain, la sonde Hayabusa 2, qui vole depuis juin dernier tout à côté du petit astéroïde Ryugu, va frôler sa surface, à seulement une cinquantaine de mètres, et larguer Mascot (Mobile Asteroid Surface Scout), un engin de 30 cm de côté. Pas de train d'atterrissage, pas de système d'accroche, comme Philae, qui s'est posé sur la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko. L'engin, qui n'accuserait que 10 kg sur une balance terrestre, va simplement rebondir, un nombre de fois indéterminé, et s'immobilisera sur l'une de ses faces.

Pour préparer ce largage, il fallait étudier avec soin la surface de l'astéroïde grâce à Hayabusa-2, qui s'en est approchée à plusieurs reprises. Le site devait plaire aux ingénieurs de vol, qui préfèrent un endroit plat, et aux scientifiques, qui cherchent la meilleure chance d'effectuer des mesures de molécules organiques (c'est-à-dire à base de carbone). Les négociations viennent de se terminer et le Cnes (Centre national d'études spatiales), qui a travaillé, avec la DLR (agence spatiale allemande), sur Mascot, nous présente MA-9, complété de deux sites de secours, s'il semble inaccessible.

L’atterrisseur Mascot va se garer en zone bleue, selon ces images du Cnes où le site est indiqué avec cette couleur. Il est large comparativement à la taille de Ryugu (moins d’un kilomètre dans sa plus grande dimension) car l’atterrissage se fera sans contrôle. L’engin pourrait parcourir une dizaine de mètres avant de s’immobiliser. © Cnes, YouTube

Mascot va analyser la surface de Ryugu

L'astéroïde semble recouvert d'un matériau à faible cohésion et sa surface apparaît parsemée de cailloux, ce qui n'est pas bon pour un atterrissage (tous les pilotes le savent). Mais peut-on parler d'atterrissage ? C'est plutôt une chute que subira Mascot, lente du fait de la très faible gravité, qui lui fera toucher le sol à 10 cm/s seulement. « L'objectif est de rebondir moins de deux heures sur une distance d'une dizaine de mètres » nous expliquait Aurélie Moussi, chef de projet Cnes.

Plus tard, Hayabusa 2 larguera trois petits modules, des Minerva-II, minuscules rovers progressant par basculement. La sonde elle-même s'approchera ensuite de la surface jusqu'à venir à son contact et, par trois fois, recueillera un peu de matériau. Le premier prélèvement devrait se faire à proximité de Mascot. En 2019, Hayabusa 2 reprendra le chemin de la Terre et livrera ses échantillons. Avec les analyses effectuées sur place par les quatre instruments de Mascot et par les Minerva-II, l'analyse au laboratoire de ces petits morceaux de Ryugu n'en sera que plus parlante.

Très ancien, formé avec des matériaux qui ont peu évolué depuis la formation du Système solaire, ils auront beaucoup à nous apprendre sur notre propre histoire. Pour mieux comprendre cette mission complexe et les expériences qui vont être réalisées, consultez nos précédents articles (cliquez sur le « Voir aussi » ci-dessous).

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