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Aujourd'hui, la sonde Stardust va recueillir un échantillon d'une comète !

ActualitéClassé sous :Astronomie , Stardust , comète

Depuis le 7 février 1999, son voyage à travers le Système solaire s'est presque déroulé dans l'indifférence. Elle se prépare pourtant à accomplir ce vendredi 2 janvier 2004 un acte historique : recueillir un échantillon d'un autre corps céleste, et le ramener sur Terre. Du jamais vu depuis les explorations lunaires du programme Apollo.

Lancée le 7 février 1999 par une fusée Delta 2 depuis Cap Canaveral, la sonde cométaire Stardust (384 kg), a été construite par Lockheed Martin. Dès son lancement, elle était placée sur une orbite quasi-solaire d'une période de deux ans et atteignait son aphélie, le point le plus éloigné du Soleil, de 325 millions de kilomètres en janvier 2000. C'est alors qu'un ordre lui était transmis, qui consistait à allumer son moteur ionique de façon à ralentir sa vitesse de 170 mètres par seconde. Les techniciens ayant constaté que l'énergie électrique accumulée à bord de la sonde était plus basse que prévu, ce fonctionnement a été scindé en trois phases, afin que les panneaux solaires aient la possibilité de recharger les batteries entre temps.

L'ensemble de l'opération était complexe. Stardust a d'abord été injectée sur une trajectoire qui l'a amenée à croiser la Terre le 16 janvier 2001. Ce jour-là, elle est passée à quelque 10.000 km de notre planète dont elle a reçu par réaction de gravitation le supplément d'énergie apte à la transférer sur une orbite dont, cette fois, l'aphélie atteignait 406 millions de kilomètres, une orbite non plus de 24 mais de 30 mois. Stardust inaugurait ainsi une nouvelle méthodologie de vol spatial, consistant à utiliser la réaction de gravitation non plus seulement pour épargner de l'énergie, mais aussi pour assurer une trajectoire pouvant tout à la fois permettre le survol d'un corps céleste et des retrouvailles avec la Terre après un nombre entier d'années, en procurant une précision qui sera hautement appréciée.

Le 4 novembre 2002, Stardust croisait l'astéroïde 5535 Anne Frank à une distance de 3000 km. Bien qu'il ne s'agisse pas de l'objectif principal de la mission, la caméra de bord avait été activée, sans trop d'espoir cependant ; même si cette distance apparaît comme du rase-mottes à l'échelle du Système solaire, la petitesse de l'objectif (3 km) alliée à l'imprécision de la visée et à la vitesse de déplacement de la sonde (7 km/seconde) ne laissait pas augurer d'images spectaculaires.

Aussi la surprise fut-elle de taille lorsqu'apparut la première photo. Elle montrait une forme triangulaire sombre, tourmentée, comportant des cratères et des vallées. Au total, 106 images devaient être prises, archivées à bord de la sonde puis transmises progressivement à la Terre. 71 montraient l'astéroïde.

Une première révolution de Stardust sur son orbite de 30 mois lui a valu de croiser à nouveau l'orbite de la Terre en juillet 2003. A ce moment, elles se trouvaient au point diamétralement opposé de leurs trajectoires, ce qui n'a donc pas influé sur la sonde. Elle pouvait alors poursuivre sa route pour, au prix de corrections minimes, lui assurer un rendez-vous avec la comète Wild-2.

Au début de 2004, au cours de la seconde révolution, la trajectoire de cette comète sera extrêmement voisine de celle suivie par Stardust, et ce durant plusieurs semaines. Cela devrait rendre non critiques les conditions de son survol, qui se produira le 2 janvier avec un passage à moins de 300 km de son noyau, entre celui-ci et le Soleil : avec une vitesse relative de 6,1 kilomètres par seconde, elle aura tout son temps pour prendre et transmettre des images.

Mais surtout, les circonstances devraient être extrêmement favorables pour collecter des matériaux de Wild-2 : 97 jours après son périhélie, la comète ne sera encore qu'à 278 millions de km du Soleil, donc toujours très active.

Et c'est bien là que réside le plus grand intérêt de la mission. Car non seulement Stardust nous fournira des vues exceptionnelles de la comète, mais elle nous en rapportera en plus un échantillon !

Pour cela, Stardust est équipé d'une grille en forme de raquette de tennis, dont les 132 alvéoles sont garnies d'un aérogel extrêmement léger, une substance poreuse, créée par Peter Tsou du JPL, dans laquelle les particules émanant de la comète perdront leur énergie sur une très faible distance, en un temps très court. Ainsi seront-elles non pas détruites mais piégées.

Le collecteur de Stardust en cours d'assemblage. Crédit Nasa.
Le collecteur de Stardust en cours d'assemblage.
Crédit Nasa.

Le collecteur est déjà resté déployé de février à mai 2000, puis d'août à décembre 2002, après quoi il a réintégré l'intérieur de la sonde. Il sera à nouveau employé en 2004, dès que Stardust se trouvera à proximité immédiate du noyau de la comète Wild-2 et capturera alors la poussière émanant de la queue cométaire. Afin de différencier les particules recueillies lors des deux premières collectes, l'instrument est garni d'aérogel sur ses deux faces, utilisant dans l'environnement cométaire une partie vierge de toute "souillure". C'est donc transportant un double chargement qu'elle reprendra le chemin de notre planète.

Cela s'accomplira sans effort, puisque son orbite de 30 mois lui vaudra de croiser à nouveau la Terre au début de 2006. Et tout se jouera alors sur la balistique : la trajectoire devra impérativement se situer dans un couloir de rentrée atmosphérique avec une tolérance de 0,08 degrés seulement. La mécanique devra aussi se montrer sans faille, avec la subtile robotique qui aura enfermé les précieux échantillons dans une capsule conique à laquelle un parachute permettra de se poser sur la Terre le 16 janvier 2006 vers 3h00 TU.

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