Les échantillons d'astéroïde comme ceux de Ryugu rapportés par Hayabusa-2 seront de moins en moins rares avec l'apport de la Chine. © Yada et. al., Nature Astronomy
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La sonde chinoise Tianwen-2 va explorer un quasi-satellite de la Terre et en ramener des morceaux

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Petit à petit, la Chine dévoile ses plans d'exploration planétaire et prévoit sa première mission de retour d'échantillons pour réaliser ce que seuls les Japonais ont pu faire, et que la Nasa est en train d'accomplir. La mission vient d'entrer dans une nouvelle phase de développement.

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C'est la prochaine mission lointaine après Tianwen-1, la première exploration martienne en cours. Un an après l'atterrissage du tout premier rover chinois - Zhurong - sur la Planète rouge, la Chine vise un nouvel objectif technique extrêmement complexe qu'est le prélèvement d'échantillons automatisé. Jusqu'à présent, l'agence spatiale chinoise, la CNSA, a prélevé des échantillons sur la Lune (fin 2020). C'est la seule mission de ce genre faite par la Chine, mais c'est déjà spectaculaire.

Un type d’astéroïde jamais exploré

Suite à Tianwen-1, la mission Tianwen-2 partira en 2025 à destination de l'astéroïde Kamo'oalewa (alias 2016 HO3), dont le diamètre atteint seulement 40 mètres. C'est un astéroïde géocroiseur, dont les études de sa composition et de son orbite laissent penser qu'il serait un ancien éjecta de la Lune. C'est ce que l'on appelle un quasi-satellite de la Terre : il tourne à la fois autour du Soleil mais aussi autour de notre Planète - de façon très elliptique.

Kamo'oalewa est connu comme le plus stable des quasi-satellites de la Terre. En effet, ces objets sont sur des pistes fragiles et peuvent ensuite bifurquer sous l'effet de la gravitation. L'astéroïde devrait rester sur son orbite pendant encore près de 300 ans. Jamais un objet de ce genre n'a encore été approché. Le prélèvement des échantillons par Tianwen-2 nous permettrait d'en savoir plus sur les quasi-satellites de la Terre, et leur origine.

Kamo'oalewa, aussi appelé 2016 H03, est un quasi-satellite de la Terre. © JPL, Nasa, YouTube

Le prélèvement et le retour sur Terre des échantillons de Kamo'oalewa devraient se réaliser assez vite. Le voyage pour atteindre l'astéroïde ne prendra que quelques mois. La CNSA utilisera la technique du Touch-and-go (posé - prélèvement - départ), utilisée auparavant par les missions japonaises Hayabusa ou encore Osiris-Rex de la Nasa. Seule la technique d'ancrage est différente : Tianwen-2 déploiera quatre bras robotiques qui se visseront à la surface. Cela empêchera la sonde de repartir de la surface pendant le prélèvement car vu sa taille, la gravité de l'astéroïde peut être considérée comme nulle. La CNSA n'a pas précisé quelle quantité d'échantillons Tianwen-2 est censée rapporter sur Terre.

Une fois le prélèvement terminé, la sonde reviendra rapporter les échantillons sur Terre. Elle les larguera dans une capsule protégée par un bouclier thermique pour traverser notre atmosphère, qui se posera sous parachute dans le désert de la Mongolie-Intérieure deux à trois ans après le décollage en 2025. Mais à ce stade, la mission Tianwen-2 ne sera pas terminée. Elle a une seconde destination.

Une mission double

Après le largage des échantillons de Kamo'oalewa sur Terre, Tianwen-2 continuera son chemin en direction de l'objet 311P/Panstarrs. Le voyage durera sept ans. Quand elle passera à côté de la Terre, Tianwen-2 utilisera sa gravité pour s'accélérer et ainsi économiser du carburant. Une fois arrivée à 311P/Panstarrs, la sonde nous dira toutes les informations sur cet étrange objet. D'abord classé dans la catégorie des comètes, il s'agit en fait d'un « astéroïde actif », c'est-à-dire qu'il réunit des propriétés à la fois d'un astéroïde mais aussi d'une comète.

Équipée de caméras et de spectromètres, la sonde analysera sa composition chimique. Avec l'étude de ce genre d'objet, la CNSA espère apporter des éléments de réponse sur la question de l'origine de l'eau dans notre Système solaire. Il y aura notamment une participation russe à cette mission. Répondant à un appel d'offres de la CNSA, l'agence spatiale russe fournira un détecteur de vent solaire.

Astéroïde ou comète ? À la fois l'un et l'autre ! Décidément, la Chine aime bien partir étudier des objets bizarres dans notre Système solaire. Seconde cible de Tianwen-2, l'objet 311P/Panstarrs imagé ici par le télescope spatial Hubble. © Nasa, ESA

La Chine à la conquête du Système solaire

Le 13 mai, la CNSA annonce que la mission quitte la phase de conceptualisation et passe en phase de développement. On construira d'abord les modèles d'ingénierie des différents éléments de Tianwen-2 pour les tester avant de construire les modèles de vol pour un décollage en 2025.

La CNSA a déjà défini quelles seront les missions suivantes dans le programme Tianwen. Après le retour d'échantillons d'astéroïde avec Tianwen-2, l'agence va s'attaquer à l'extrême difficulté d'un retour d'échantillons martiens avec Tianwen-3. Ce sera une mission tout-en-un, a contrario du programme Mars Sample Return de la Nasa et de l'ESA. Le décollage est prévu en 2028. La sonde Tianwen-1, actuellement en orbite autour de Mars, continue son œuvre de cartographie de la surface afin de trouver le meilleur site de prélèvement.

Enfin, la mission Tianwen-4 visera Jupiter. La sonde devrait d'ailleurs se diviser en deux pour étudier Jupiter mais aussi sa plus proche lune volcanique Io. D'autres missions sont à l'étude, notamment pour partir visiter Uranus et Neptune, et même quitter le Système solaire !

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