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Rosetta en route pour son odyssée de 10 ans à la rencontre d'une comète

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Lancée avec succès de Kourou, la sonde européenne Rosetta se trouve maintenant sur une trajectoire autour du Soleil qui lui permettra de rejoindre la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko en 2014, après trois survols de la Terre et un de Mars. Pendant ce voyage de dix ans dans l'espace, Rosetta passera à proximité d'au moins un astéroïde. Il s'agit de la première sonde conçue pour se placer en orbite autour du noyau d'une comète et larguer un module qui devra se poser sur ce dernier. Pendant plus d'un an, Rosetta analysera en détails ce reliquat de la nébuleuse primitive qui a donné naissance à notre système solaire voici quelque 5 milliards d'années.

Le lanceurAriane-5 (vol 158) a décollé de Kourou le 2 mars à 8h17 heure de Paris (4h17 heure locale). Après ce lancement réussi, l'étage supérieur d'Ariane et sa charge utile ont été injectés sur une orbite de croisière excentrique (200 x 4 000 km). Environ deux heures plus tard, à 10h14 heure de Paris, le moteur de l'étage supérieur s'est allumé, imprimant au véhicule spatial l'accélération nécessaire pour que celui-ci échappe à la force d'attraction de la Terre et se place sur une orbite héliocentrique. Environ 18 minutes plus tard, la sonde s'est séparée de l'étage du lanceur.

La sonde cométaire Rosetta, construite sous la direction d'EADS, poursuit maintenant son long voyage vers la comète Churyumov-Gerasimenko.

Un lancement plusieurs fois repoussé

Initialement, Rosetta devait rejoindre la comète Wirtanen en 2011 et survoler les astéroïdes Otawara (2006) et Siwa (2008). En raison de l'échec du vol de la première Ariane 5 ECA (décembre 2002) et devant l'incapacité d'Arianespace à garantir des conditions optimales de fiabilité pour le lanceur qui devait être utilisé pour satelliser Rosetta, l'ESA avait été contrainte de reporter le lancement de la sonde et de choisir un nouvel objectif.

En mars/avril 2003, après réflexion des ingénieurs européens, un nouvel objectif a donc été adopté : le rendez-vous avec la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko. Le lancement est fixé au 26 février 2004.
Le lancement de la sonde sera, par deux fois, repoussé : d'abord, le 26 février, à cause de vents trop violents ; ensuite, le 27 février, à cause de la découverte d'un morceau détaché d'isolant lors de l'inspection finale du réservoir principal de carburant. Le lanceur avait dû alors réintégrer son bâtiment d'assemblage final pour corriger ce problème.

Pour cette mission, Arianespace a utilisé une Ariane 5 G+, une version améliorée de l'Ariane 5 générique. Il s'agit de la première mission de ce type pour le lanceur lourd européen qui a injecté Rosetta sur une orbite de libéation. Cela avait déjà été fait en 1985 par une Ariane 1 (V 14) pour Giotto, la première sonde à survoler le noyau d'une comète.

"L'histoire" de Rosetta

Le 3 juillet 1985, la sonde européenne Giotto s'élançait de Kourou à la poursuite de la comète de Halley (photo ci-contre) pour un périple qui allait devenir légendaire. Elle croisa la comète en 1986 et disposa d'une demi-heure pour effectuer l'essentiel de ses observations. Elle la survola à la distance record de 600 km et en profita pour réaliser les seules images fines et détaillées d'un noyau cométaire. Mise en sommeil à la fin de sa mission, la sonde sera finalement réveillée en février 1990, après une longue période d'hibernation, et dirigée vers la comète Grigg-Skjellerup, qu'elle survolera en juillet 1992 à une distance de 200 km.

Giotto est la première mission planétaire de l'ESA. Son succès aura favorisé le développement des activités scientifiques de l'Agence et suscité un élan de sympathie permettant l'émergence d'une communauté scientifique européenne forte. Sans ces deux survols réussis, la mission Rosetta n'aurait certainement pas vu le jour.

Rosetta

Fort de son succès et devant le peu d'intérêt que la NASA reconnaissait à l'étude des comètes, l'ESA se lance en 1985 un nouveau défi des plus ambitieux et envisage la mission CNSR. Troisième mission dite 'Pierre angulaire' d'Horizon 2000, CNSR (Comet Nucleus Sample Return) était conçue pour prélever des échantillons de comète et les rapporter sur Terre en vue de leur analyse. Cependant, l'annulation de la participation américaine au projet a conduit les responsables scientifiques de l'ESA à repenser la mission. Renonçant à rapporter sur Terre des échantillons, ils souhaitaient la mise en œuvre pendant plusieurs mois d'un laboratoire d'analyse bien équipé navigant à proximité d'une comète. Rosetta venait de naître.

"Rosetta est l'une des missions les plus ambitieuses jamais entreprises", déclare le Professeur David Southwood, Directeur du Programme scientifique de l'ESA.

Le lander Philae

Philae (ci-dessous) est réalisé dans le cadre d'une coopération internationale. Au vu des images détaillées envoyées par Rosetta, les chercheurs choisiront le site qui conviendra le mieux à l'atterrissage. Largué par Rosetta à une altitude de l'ordre de 1 km, le Lander se posera à environ 5 km/h sur la surface du noyau et s'y fixera. Ses instruments miniaturisés étudieront les matériaux et la texture de la surface, qui pourrait être aussi poreuse et friable qu'une meringue.

Une odyssée de dix ans

Rosetta sera réactivée lors des survols planétaires, qui imprimeront une nouvelle trajectoire à la sonde grâce aux manœuvres d'assistance gravitationnelle. Au cours de ce voyage la sonde pourra observer un ou plusieurs astéroïdes, l'observation des astéroïdes étant un des objectifs secondaires de sa mission.

La première rencontre planétaire aura lieu en mars 2005, quand Rosetta passera une première fois à proximité de la Terre. Ce survol, et l'effet d'assistance gravitationnelle qui en découlera, permettra à la sonde de se diriger ensuite vers Mars, qu'elle atteindra deux ans plus tard.

En février 2007, Rosetta passera à environ 200 km de la Planète rouge et réalisera une série d'observations scientifiques. Ce survol de Mars sera suivi d'un autre passage dans le voisinage de la Terre en novembre de la même année. A la faveur de ces deux rencontres planétaires, la sonde bénéficiera d'un regain d'énergie qui la propulsera dans la ceinture d'astéroïdes.

Le troisième et dernier survol de la Terre, prévu en novembre 2009, corrigera la trajectoire de Rosetta de manière à l'insérer sur l'orbite voulue pour atteindre la comète Churyumov-Gerasimenko.

A la mi-2011, alors qu'elle se trouvera à environ 800 millions de kilomètres du Soleil, Rosetta allumera son moteur principal pour effectuer une importante manœuvre qui l'amènera sur une trajectoire de rendez-vous avec la comète. A la suite de cette manoeuvre, la sonde devra encore cheminer presque trois ans avant d'atteindre sa cible.

Rosetta sera définitivement réactivée en janvier 2014. Elle amorcera alors une phase d'approche de six mois qui la conduira lentement vers le noyau de la comète Churyumov-Gerasimenko. Compte tenu de la grande distance séparant la comète du Soleil à cette étape de la mission, le noyau devrait alors être inactif.

Le rendez-vous avec la comète

Rosetta se mettra en orbite autour du noyau en août 2014, à une altitude d'environ 25 km. Elle dressera alors une cartographie détaillée de la surface et un site sera choisi pour l'atterrissage du module Philae. Cet atterrisseur de 100kg sera largué à environ 1 km d'altitude et il se posera à la vitesse d'un marcheur, en raison de la faible force d'attraction du noyau. Il faudra même que l'atterrisseur s'ancre à la surface du noyau à l'aide de deux harpons pour éviter de rebondir.

crédits : ESA

Il est prévu que Philae mènera ses activités pendant plusieurs semaines ; il transmettra des images de très haute résolution ainsi que des informations sur la surface du noyau. Ces données seront retransmises à la Terre par l'orbiteur Rosetta.

La sonde Rosetta poursuivra pour sa part ses observations du noyau de la comète pendant plus d'un an, au moins jusqu'en décembre 2015, et sera aux premières loges pour suivre le « réveil » de la comète tandis qu'elle s'approchera du Soleil et passera au périhélie en octobre 2015.

  • Pour tout savoir sur la mission de Rosetta, lisez notre dossier complet !

    Les réactions françaises

    Claudie Haigneré

    La ministre déléguée à la Recherche et aux Nouvelles technologies Claudie Haigneré a salué mardi le "succès exceptionnel" et "l'excellence" de la fusée Ariane-5 qui a placé sur orbite la sonde cométaire Rosetta pour le compte de l'Agence spatiale européenne (ESA). "Le satellite Rosetta entame aujourd'hui sa mission historique de dix ans vers la comète Churyumov-Gerasimenko pour l'étudier au plus près ... Cette aventure est possible grâce à Ariane, qui a mené avec un succès exceptionnel une mission particulièrement difficile, qui démontre encore une fois son excellence. ... J'ai la certitude que nous avons aujourd'hui une nouvelle preuve de la dynamique positive dans laquelle notre politique spatiale est engagée".

    Jean-Pierre Raffarin

    Jean-Pierre Raffarin a adressé mardi ses félicitations aux chercheurs du Centre national d'études spatiales (CNES) et aux équipes d'EADS, de la Snecma et d'Arianespace "pour la parfaite réussite". "Je renouvelle ma confiance dans l'industrie spatiale française et européenne pour poursuivre le développement de la conquête spatiale européenne dans les domaines de la science, de l'environnement et des télécommunicati

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