Vue d'artiste de la sonde Hayabusa-2 lors de sa tentative réussie de récupérer des échantillons de l'astéroïde Ryugu (février 2019). © Akihiro Ikeshit

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Hayabusa-2 a réussi à créer un cratère artificiel sur l'astéroïde Ryugu !

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Quelle performance ! La sonde Hayabusa-2 de la Jaxa a réussi l'exploit de former un cratère artificiel sur la surface de Ryugu. De la matière du sous-sol de l'astéroïde qui n'a jamais été altérée par les rayonnements spatiaux et solaires a très certainement été mise à nu. Pour en avoir le cœur net, il faut attendre le retour sur site de la sonde pour réaliser des mesures qui raconteront le passé de cet astéroïde.

Nouvel exploit. La sonde Hayabusa-2 a réussi à former un cratère artificiel à l'intérieur duquel elle devrait récupérer des échantillons qui n'ont pas été altérés par les effets du vent solaire, du rayonnement ultraviolet et du rayonnement cosmique. « Une première historique » tient à nous préciser Patrick Michel, directeur de recherche au CNRS à l'Observatoire de la Côte d'Azur et membre de l'équipe scientifique de la mission. Après la récupération d'échantillons de la surface de Ryugu, en février 2019, Hayabusa-2 « vole » ainsi de succès en succès « bien que toutes ces opérations de récupération d'échantillons et de formation d'un cratère soient d'une incroyable complexité ».

Pour former ce cratère artificiel, à l'intérieur duquel la sonde devrait « peut-être mais cela n'a pas encore été décidé » prélever des échantillons, Hayabusa-2 a réalisé plusieurs manœuvres.

Sur Ryugu, le jet de matière éjectée trois à quatre secondes après l'impact. Cette image a été acquise avec la caméra analogique basse résolution DCAM3. © Jaxa, Kobe University, Chiba Institute of Technology, The University of Occupational and Environmental Health, Kochi University, Aichi Toho University, The University of Aizu, and Tokyo University of Science

Elle a d'abord libéré une « petite boîte » avant que la sonde ne s'écarte pour libérer la petite caméra DCAM3, destinée à filmer le tir, et parte se « mettre à l'abri derrière l'astéroïde ». Tout cela en seulement 40 minutes.  En principe, à 11 h 36, la boîte a explosé « pour donner de la vitesse à un projectile de 2 kg qui a tapé à 7.200 km/h la surface de Ryugu ! » Quatre heures d'attente ont été nécessaires avant d'avoir les premières images de la DCAM3, qui « ont confirmé que l'impact s'est bien produit en montrant un jet de matière sortant de la surface de l'astéroïde ». Ce qui a fait « sauter de joie toute l'équipe et crier à un niveau de décibels tel que tout Tokyo a dû nous entendre ! ».

Avant d'avoir des images de très bonne qualité de ce cratère artificiel, « voire le film de l'impact », l'équipe scientifique doit « attendre plusieurs jours ». Quant à avoir des informations sur les propriétés de ce cratère, en termes de dimension et de morphologie, deux semaines seront nécessaires avant qu'« Hayabusa-2 revienne sur le site pour l'explorer ».

Mais malgré l'absence de ces images, on peut d'ores et déjà dire que l'opération a été une très grande réussite.

  • Succès pour la sonde Hayabusa-2 qui a réussi à créer un cratère artificiel sur la surface de l'astéroïde Ryugu.
  • Au terme de plusieurs manœuvres d'une grande complexité, Hayabusa-2 a tiré un projectile qui a formé ce cratère.
  • D'ici deux semaines, quand les éjectas seront retombés au sol, la sonde reviendra sur le site pour étudier ce cratère.
Pour en savoir plus

Hayabusa-2 s’apprête à créer un cratère sur l'astéroïde Ryugu pour récupérer des échantillons

Article de Rémy Decourt, publié le 04/04/2019

Après avoir collecté des échantillons de la surface de l'astéroïde Ryugu, la sonde Hayabusa-2 va en récupérer de son sous-sol. Pour cela, elle va utiliser un impacteur, doté d'une charge explosive, pour créer un cratère ! Le but est de recueillir de la matière qui n'aurait pas été altérée durant des millions d'années par différents rayonnements.

Après avoir réussi à prélever des échantillons sur l’astéroïde Ryugu, lors d'une manœuvre complexe consistant à aller au contact de la surface, la sonde Hayabusa-2 se prépare à une nouvelle tentative encore plus audacieuse.

Cette fois-ci, l'idée est de récupérer des échantillons situés sous la surface de l'astéroïde. Comment ? En éjectant un impacteur d'environ 2 kilogrammes, qui inclut une charge explosive, à la vitesse de deux kilomètres par seconde, soit pratiquement Mach 6 ! Le but est de former un cratère d'impact dans ou à proximité duquel sera prélevé ou non ce deuxième échantillon. Les explications de Patrick Michel, directeur de recherche au CNRS à l'Observatoire de la Côte d'Azur et membre de l'équipe scientifique de la mission.

Le scénario de la manœuvre du 5 avril qui prévoit le lancement d'un projectile pour former un cratère de deux à dix mètres de diamètre sur la surface de l'astéroïde Ryugu. © Jaxa

Une incertitude excitante pour les scientifiques

L'impact est prévu à 11 h 36 du matin, heure japonaise, le 5 Avril (04 h 36, heure de Paris). « C'est la première fois qu'on tente une telle expérience dans l'espace, et la première fois que l'on va faire un impact à l'échelle d'un astéroïde », explique le chercheur. Cela risque de bouleverser notre « compréhension du processus de cratérisation sur ces objets, basée sur les expériences en laboratoire sur des cibles centimétriques dans les conditions de gravité terrestre et sur les modélisations numériques validées uniquement à ces échelles ».

Donc, les chercheurs de la mission scientifique ne savent vraiment pas à quoi s'attendre, même si d'après leurs calculs, ils estiment que le cratère pourrait faire entre 2 et 10 mètres de diamètre. « Ces estimations sont loin d'être certaines, précise-t-il. Et si elles sont contredites, cela nous obligera à réviser beaucoup de choses, ce qui n'est pas nécessairement pour me déplaire car un chercheur adore les nouveaux défis ! » Par exemple, l'âge de la surface dépend de « l'abondance des cratères et de la relation entre taille du projectile et taille du cratère ». Cette relation, si elle s'avère très différente de celle actuellement utilisée selon le résultat de l'impacteur, permettra, estime le chercheur « de fournir un âge bien plus réaliste (et probablement très différent) par rapport à celui estimé actuellement ». En effet, l'âge de Ryugu, « qui tient compte de cette incertitude, est de l'ordre de 100 millions à 1 milliard d'année ».

« Nous attendons tous cela avec une grande impatience, et aussi une grande appréhension car c'est vraiment une opération à haut risque. Mais c'est bien pour cela que je pousse, dans le domaine spatial, à prendre des risques, ne pas avoir peur des nouveaux défis et d'un échec, car c'est comme cela que l'on fera de grandes avancées. Cette mission montre que mes collègues japonais l'ont bien compris et mis en application. »

Avec cet impact, les scientifiques sauront si « le matériau qui constitue Ryugu est fragile ou résistant, s'il s'enfonce ou se casse ». Et qui sait, peut-être cela « produira des volatiles si les minéraux hydratés qui constituent Ryugu se vaporisent. »

Pour ne pas endommager Hayabusa-2 et éviter la collision d'éjectas, la sonde sera positionnée derrière l'astéroïde au moment de l'impact. L'impacteur sera séparé de la sonde 40 mn avant l'impact. Avant l'explosion, la sonde déploiera également « la caméra DCAM3 qui devrait observer l'impact, puis Hayabusa-2 ira se mettre dans sa zone de protection ». Elle devrait revenir voir le cratère deux semaines plus tard, dès que les débris du cratère formé seront retombés au sol.

Les scientifiques de la mission espèrent une image par la caméra d'Hayabusa2 qui montrera le SCI une fois déployé avant son explosion, et  -- rêve de Patrick Michel -- que la caméra DCAM3 fournisse une « belle image » de l'impact et de son résultat (taille du cratère, abondance et champ de vitesse des éjectas). Si c'est le cas, les images devraient arriver dans la soirée du 5 avril.

Les missions d'Hayabusa-2, autour de Ryugu, et d'Osiris-Rex, autour de Bennu, présentées par Patrick Michel. © OCA

Une opportunité inédite d’étudier le matériau le plus primordial du Système solaire

Si les responsables donnent le feu vert à une deuxième récolte d'échantillons, 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. « Pour l'instant, l'hypothèse de travail reste qu'une deuxième récolte sera effectuée mais la décision finale interviendra quand on aura effectué l'impact et analysé ses conséquences. »

À la différence des échantillons récupérés à même le sol, qui sont altérés par les effets du vent solaire, du rayonnement ultraviolet et du rayonnement cosmique, un échantillon du sous-sol ne subit pas ces effets d'altérations qui modifient la nature physico chimique de la surface.

Pour maximiser le retour scientifique, la sonde a effectué des reconnaissances à très faibles altitudes de la zone où le cratère est susceptible d'être généré, afin de pouvoir comparer la surface avant et après la formation du cratère. Hayabusa-2 devrait repartir de l'astéroïde Ryugu en décembre 2019 en vue d'un retour sur Terre des échantillons collectés, un an plus tard, soit en décembre 2020.

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