Les échantillons de Ryugu rapportés sur Terre par la sonde japonaise Hayabusa-2. © Jaxa
Sciences

De la matière extraterrestre récupérée par la sonde Hayabusa-2 vient d'arriver à Lille

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Des échantillons de l'astéroïde Ryugu seront bientôt étudiés à Lille. Récupérés par la sonde Hayabusa-2 de l'agence spatiale japonaise, ces échantillons sont les premiers d'un astéroïde carboné. On s'attend à des découvertes majeures dans plusieurs domaines de l'histoire de la formation du Système solaire.

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[EN VIDÉO] L'astéroïde Itokawa en images  Cette animation permet d'admirer Itokawa, le premier astéroïde dont un échantillon, prélevé par la sonde japonaise Hayabusa, est revenu sur Terre. Les analyses ont montré que ce géocroiseur assez petit est en fait le résultat de l'union de deux corps distincts. 

Preuve de l'excellence française dans le domaine de la cosmochimie, une équipe de scientifiques de l'Unité matériaux terrestres et planétaires de l'université de Lille s'apprête à recevoir des échantillons de l'astéroïde Ryugu récupérés par la sonde Hayabusa-2.

Ces échantillons sont les premiers rapportés sur Terre d'un astéroïde carboné. On s'attend à ce que ces échantillons aient conservé du matériel intact des tout premiers stades de la formation du Système solaire. Les chercheurs du TEM-Aster, explique le communiqué, prévoient que les découvertes les plus importantes nécessiteront une caractérisation physique et chimique à l'échelle nanométrique dans un microscope électronique analytique. L'équipe lilloise va principalement se concentrer sur la caractérisation micro-structurale des échantillons.

Pour Patrick Michel, directeur de recherche au CNRS à l'Observatoire de la Côte d'Azur et membre de l'équipe scientifique de Hayabusa-2, « c'est une réjouissance de voir mes collègues cosmochimistes français si hautement impliqués dans les analyses préliminaires des échantillons de Ryugu et de leur arrivée sur le territoire national ! Cela démontre des compétences et de la reconnaissance de cette communauté française ». Et d'ajouter, que « personnellement, c'est aussi une satisfaction de constater que nos efforts dans le cadre du développement et des opérations de cette belle mission Hayabusa-2 et pour faire passer une telle mission à l'ESA (malheureusement en vain) ont des retombées pour cette communauté qui le mérite bien ».

L'ouverture du récipient, dans lequel les échantillons de Ryugu ont été récoltés, montre ce qui a été récupéré sur la surface de l'astéroïde. On peut voir plein de grains assez gros et très noirs, mais aussi avec quelques petits points blancs. Ne vous fiez pas à l'image qui laisse à penser qu'il s'agit de petits cailloux. Le diamètre du conteneur est de... 48 millimètres (moins de cinq centimètres) ! © Jaxa

Mieux comprendre l'origine de la vie sur Terre

L'analyse de ces échantillons devrait « nous en dire long sur la composition et la diversité lithologique des corps carbonés, sur les phases du Système solaire qui précèdent la formation des planètes, sur de nombreux processus qui se sont déroulés dans l'histoire de ces corps et de la nébuleuse solaire, et selon la matière organique contenue dans ces échantillons, sur le rôle des astéroïdes dans l'émergence de la vie sur Terre ! ».

Concrètement, les scientifiques vont chercher à « comprendre le rôle de ces astéroïdes carbonés dans l'émergence de la vie sur Terre » et aussi à remonter à la composition de la nébuleuse solaire avant même que les planètes se forment, « dont ces objets ont gardé la mémoire ». Ils s'attendent également à des informations sur « tous les processus post-accrétion pour lesquels ces astéroïdes nous fourniront aussi des informations cruciales selon la diversité des lithologies présentes, leur datation, etc. ». Bref, des grains « pour raconter une partie de l'histoire du Système solaire, depuis les phases primordiales », conclut Patrick Michel.

Pour en savoir plus

« C’est historique, c’est fantastique ! » Les premières bonnes surprises du retour d’échantillons de l’astéroïde Ryugu

Article de Rémy Decourt publié le 17/12/2020

Fantastique ! L'ouverture d'un premier récipient a confirmé que la sonde Hayabusa-2 a bien récolté des échantillons de l'astéroïde Ryugu. L'analyse de ces grains va nous raconter une partie de l'histoire du Système solaire, depuis les phases primordiales, et comprendre le rôle de ces astéroïdes carbonés dans l'émergence de la vie sur Terre. 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.

L'ouverture du récipient dans lequel les échantillons ont été récoltés a réservé une énorme surprise aux scientifiques et confirme que la « mission Hayabusa-2 a bien rapporté plein d'échantillons de l'astéroïde Ryugu sur Terre », se réjouit Patrick Michel, directeur de recherche au CNRS à l'Observatoire de la Côte d'Azur et membre de l'équipe scientifique de la mission.

Quand le récupérateur d'échantillons  (le récipient dans lequel les échantillons sont récoltés) a été retiré de son conteneur, « au fond de celui-ci des petits grains noirs, provenant probablement de Ryugu sont apparus ». Une énorme surprise, qui vient probablement du fait que « certaines poussières n'ont pas réussi à entrer dans le récupérateur pour quelques raisons, et sont donc restées au fond de la cuve du conteneur ».

Cette photo montre le récupérateur d’échantillons (le récipient dans lequel les échantillons sont récoltés) retiré de son conteneur. On aperçoit nettement, à l'extérieur du récipient contenant les échantillons, des petits grains noirs, provenant probablement de Ryugu. © Jaxa
La mission Hayabusa-2 a ramené plein d’échantillons de Ryugu sur Terre, c’est historique, fantastique !

« La mission Hayabusa-2 a ramené plein d'échantillons de Ryugu sur Terre, c'est historique, fantastique ! », s'enthousiasme Patrick Michel. Plus tard, le récipient a lui-même été ouvert et a également réservé une très bonne surprise : « énorme » pour Patrick Michel ! Il contient « plein de grains assez gros, toujours très noirs, mais aussi avec quelques petits point blancs (comme certaines météorites carbonées ». La masse totale récoltée n'est pas encore connue mais, « si la densité n'est pas trop faible, ça risque bien de dépasser nos espérances ! » Pour rappel, l'objectif visé était 100 milligrammes.

Pour l'instant, seul le récipient de la première récolte a été ouvert et deux récoltes ont été effectuées par Hayabusa-2, « dont une à proximité d'un cratère produit par une expérience d'impact, donc potentiellement avec du matériau de sous-surface ».

« Je suis très heureux qu'on ait aussi récupéré des gros grains (millimétriques au moins) et pas seulement de la poussière », précise Patrick Michel qui souligne qu'ils « me font un peu penser au crumble sur les crumbles aux pommes ! » Il sera très intéressant de voir s'ils sont très fragiles, c'est-à-dire « on les touche ils se cassent » ou s'ils ont un peu de résistance, car cela « nous renseignera sur les propriétés mécaniques de la surface de Ryugu ». Enfin, il sera également intéressant de « comparer ces propriétés avec celles des météorites carbonées, qui ont résisté à la traversée de l'atmosphère ».

Mieux comprendre l'origine de la vie sur Terre

L'analyse de ces échantillons devrait « nous en dire long sur la composition et la diversité lithologique des corps carbonés, sur les phases du Système solaire qui précèdent la formation des planètes, sur de nombreux processus qui se sont déroulés dans l'histoire de ces corps et de la nébuleuse solaire, et selon la matière organique contenue dans ces échantillons, sur le rôle des astéroïdes dans l'émergence de la vie sur Terre ! ».

Concrètement, les scientifiques vont chercher à « comprendre le rôle de ces astéroïdes carbonés dans l'émergence de la vie sur Terre » et aussi à remonter à la composition de la nébuleuse solaire avant même que les planètes se forment, « dont ces objets ont gardé la mémoire ». Ils s'attendent également à des informations sur « tous les processus post-accrétion pour lesquels ces astéroïdes nous fourniront aussi des informations cruciales selon la diversité des lithologies présentes, leur datation, etc. ». Bref, des grains « pour raconter une partie de l'histoire du Système solaire, depuis les phases primordiales », conclut Patrick Michel.


De retour d’un astéroïde, la sonde Hayabusa-2 a bien livré son précieux chargement

Article de Rémy Decourt publié le 07/12/2020

Les échantillons de l'astéroïde Ryugu collectés par la sonde Hayabusa2 ont atterri dans la région désertique de Woomera, en Australie. C'est la première fois que des fragments d'un astéroïde primitif carboné seront analysés sur Terre. 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. 

Six ans après avoir quitté la Terre, le 3 décembre 2014, à destination de l'astéroïde Ryugu, un « fossile » de la formation du Système solaire vieux de 4,6 milliards d'années, la sonde Hayabusa-2 est de retour. Après avoir collecté des échantillons de cet astéroïde en février et juillet 2019, la sonde l'a quitté en novembre 2019 pour rejoindre la Terre, chargée de ces échantillons inestimables. En effet, nous explique Patrick Michel, directeur de recherche au CNRS à l'Observatoire de la Côte d'Azur et membre de l'équipe scientifique de la mission, « ce sont les premiers échantillons qu'on prélève sur un astéroïde carboné ». Au total, la sonde aura parcouru 5,3 milliards de kilomètres.

Au terme d'un voyage qui aura duré un an, la capsule qui contenait les échantillons de l'astéroïde Ryugu a atterri sur Terre, dans la région désertique de Woomera en Australie. Le retour sur Terre de la capsule de la mission Hayabusa2 est « à nouveau un moment historique, car elle nous ramène les premiers échantillons d'un astéroïde carboné pour les analyser sur Terre ! ». Ce site d'atterrissage avait déjà été utilisé lors du retour de la capsule de la mission Hayabusa-1 en juin 2010.

Ce retour est absolument passionnant, et l’aventure est loin d’être terminée puisque Hayabusa-2 repart découvrir deux autres petits mondes, jusqu’en 2031 !

Hayabusa-2 nous a montré un « monde extrêmement riche géologiquement, avec une diversité de types de roches incroyable et totalement inattendue ». Les astéroïdes sont loin d'être de simples bouts de cailloux, et « constituent plutôt un laboratoire de rêve pour les scientifiques qui veulent explorer de nouveaux territoires extrêmement riches géologiquement et en composition, dans des conditions si différentes de celles de la Terre ».

Des avancées scientifiques dans de nombreux domaines 

Maintenant, l'équipe de la mission attend de « découvrir la quantité qui a été réellement récoltée ». L'objectif visé était 100 milligrammes, mais Patrick Michel est assez convaincu « qu'il y en aura bien plus ! » Protégés de la lumière du Soleil et des radiations à l'intérieur de la capsule, les « échantillons seront traités en Australie puis envoyés au Japon », dans un centre de conservation de l'Institut de science spatiale et aéronautique, afin de ne pas contaminer ses échantillons en les « exposant à l'atmosphère terrestre, à l'eau et à l'oxygène qu'elle contient ».

Le conteneur qui abrite les échantillons de l'astéroïde Ryugu. Les scientifiques s'attendent à ce que plus de 100 milligrammes ont été récupérés. © Jaxa

Les scientifiques attendent également avec « impatience les découvertes qui seront faites, grâce aux collègues cosmochimistes (dont de nombreux Français), qui analyseront ces échantillons et ce que ces petits bouts d'astéroïdes primitifs nous diront sur l'histoire précoce du Système solaire ». De grandes avancées sont donc attendues dans « nos connaissances sur la composition initiale de la matière qui a contribué à la formation des planètes et sur le rôle de ces petits corps dans l'émergence de la vie sur Terre en analysant la composition de la matière organique qu'ils contiennent ! ».

En conclusion, un grand bravo à l'équipe des opérations d'Hayabusa-2 qui « nous a permis de vivre une aventure fabuleuse de six ans, depuis le départ de la sonde le 3 décembre  2014 au retour sur Terre de la capsule le 6 décembre 2020, en enchaînant les succès ». Toutes les opérations « pourtant très complexes et risquées qu'ils ont menées pour accomplir les objectifs de la mission ont été réussismalgré toutes les surprises qui nous ont attendues quand nous avons découvert ce qu'était vraiment cet astéroïde » !


Hayabusa-2 : feu vert au retour sur Terre de la capsule contenant des échantillons de Ryugu

Article de Rémy Decourt publié le 30/09/2020

La sonde Hayabusa-2, avec à son bord des échantillons de l'astéroïde Ryugu, vole à destination de la Terre. La capsule contenant ses échantillons atterrira en Australie le 6 décembre. Futura vous explique pourquoi ces échantillons ne risquent pas de contaminer leur site d'atterrissage et qu'il est surtout nécessaire d'éviter et d'éliminer tout risque de contamination

Après avoir récolté, en février 2019, des échantillons de l’astéroïde Ryugu, la sonde Hayabusa-2 avait quitté l'objet en novembre dernier pour retourner sur Terre. La capsule contenant ces échantillons doit atterrir sur Terre le 6 décembre 2020, dans le désert Victoria, à l'intérieur d'une zone militaire de la base de lancement de Woomera, interdite d'accès et où plus aucun lancement n'a eu lieu depuis 1971. Ce site d'atterrissage avait déjà été utilisé lors du retour de la capsule de la mission Hayabusa-1 en juin 2010.

Il y a quelques jours, le gouvernement australien a donné son feu vert à la manœuvre, ce qui réjouit déjà 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 6 décembre va être une journée mémorable car ce sera le jour de l'arrivée sur Terre des premiers échantillons d'un astéroïde carboné ! ».

Plus que quelques mois à attendre pour enfin « vérifier la composition de ces échantillons et déterminer si effectivement, leurs propriétés sont précisément les mêmes que certaines météorites carbonées ou si, comme on le pense, celles-ci ne représentent qu'une partie de l'information, le reste étant trop fragile pour traverser l'atmosphère terrestre ».

De grandes avancées sont donc attendues dans « nos connaissances sur la composition initiale de la matière qui a contribué à la formation des planètes et sur le rôle de ces petits corps dans l'émergence de la vie sur Terre en analysant la composition de la matière organique qu'ils contiennent ! ». Notez qu'aux échantillons de Ryugu, s'ajouteront ceux de Bennu (autre astéroïde carboné) en 2023 qui seront récoltés par Osiris-REx le 20 octobre prochain !

Les différentes manœuvres qui vont permettre à la capsule abritant les échantillons de l'astéroïde Ryugu d'atterrir sur Terre le 6 décembre. © Jaxa

Éviter la contamination et le risque de fausser les analyses

Cette capsule de retour a une masse totale de 16,5 kilogrammes et mesure 40 centimètres de diamètre sur 20 centimètres de hauteur. Elle a été conçue pour protéger les échantillons de Ryugu de toutes contaminations accidentelles lors de la traversée de l'atmosphère et son atterrissage sur le sol terrestre. En effet, tout l'enjeu d'une mission de retour d'échantillons est d'éviter que ces échantillons arrivent contaminés sur Terre.

Comme l'explique Patrick Michel à Futura, si les échantillons sont exposés à « l'atmosphère terrestre, ils seront altérés par les réactions avec l'eau et l'oxygène de l'atmosphère ». Pour éviter cela, les échantillons seront totalement protégés dans un « container en aluminum et de ce fait, l'atmosphère ne sera jamais en contact avec eux après l'atterrissage de la capsule sur Terre ».

Ensuite, ils seront amenés au Japon en les « laissant dans le container en alu et stockés dans une grande chambre de conservation ». Donc, ils ne seront jamais exposés à l'atmosphère et nous aurons ainsi la garantie que leur analyse nous donnera précisément leur composition originelle.

Quant au risque de contamination du site d'atterrissage, dans le cas improbable où la capsule se fissurerait lors de son atterrissage par exemple, « ils sont inexistants ». D'une part, parce que ces échantillons ne « représentent qu'un gramme de matière (objectif : 100 milligrammes, mais j'espère qu'on aura plus !) », précise Patrick Michel, et d'autre part, ils ne « contiennent rien de "dangereux" ». Les scientifiques savent que ces échantillons sont « similaires à certaines météorites qui tombent fréquemment sur Terre sans contaminer l'environnement, car les éléments et molécules qu'elles contiennent sont quasi-similaires à la matière terrestre inerte et ne peuvent contenir aucun "organisme" vivant ».

Les astéroïdes font partie des corps pour lesquels il n'y pas de « contrainte pour la protection planétaire », contrairement aux échantillons rapportés de Mars qui devront répondre aux normes très strictes de protection planétaire de catégorie V. Il faut savoir que les astéroïdes n'ont pas d'atmosphère, ils ont des « représentants » sur Terre donnés par les météorites, et aucune matière vivante ne peut survivre sur ces corps, «  donc ce que l'on récolte ne cause aucun danger pour la Terre ». L'important est plutôt de ne pas les contaminer !


La sonde Hayabusa-2 repart vers la Terre avec de précieux échantillons d'un astéroïde

Article de Futura avec l'AFP Relaxnews publié le 13/11/19

Après avoir passé plusieurs mois autour de l'astéroïde Ryugu, la sonde spatiale Hayabusa-2 va repartir demain vers la Terre avec à son bord une capsule d'échantillons de roches de cet astre formé à l'aube du Système solaire.

Actuellement en orbite autour de l'astéroïde Ryugu, la sonde spatiale japonaise Hayabusa-2 va entamer mercredi 13 novembre son voyage retour vers la Terre avec à son bord une précieuse cargaison d'échantillons susceptibles d'éclairer sous un nouveau jour les scientifiques quant à la formation de notre Système solaire.

Une capsule contenant ces prélèvements devrait normalement revenir sur Terre vers la fin 2020, a déclaré à la presse le ministre japonais de l'Éducation et des sciences, Koichi Hagiuda.

Les trésors de Ryugu

À deux reprises cette année, Hayabusa-2, un engin de la taille d'un réfrigérateur, a réussi l'exploit de se poser brièvement sur Ryugu, un astéroïde situé à quelque 340 millions de kilomètres de la Terre, soit environ 900 fois la distance de la Terre à la Lune.

La sonde a ainsi pu prélever des échantillons de poussières tant sur la surface que dans le sous-sol de ce véritable « fossile » de la formation du Système solaire, vieux de 4,6 milliards d'années.

Le voyage aller vers Ryugu lui avait pris trois ans et demi mais le retour devrait être nettement plus court grâce à la plus grande proximité des positions orbitales actuelles de la Terre et de l'astéroïde.

Ses échantillons devraient être largués dans un désert du sud de l'Australie, selon des responsables des agences spatiales japonaise (Jaxa) et australienne (Asa).

Avec sa première sonde Hayabusa (« faucon » en japonais), dont la mission avait duré de 2003 à 2010, la Jaxa avait déjà réussi à collecter et ramener sur Terre un peu de poussière d'un autre lointain astéroïde, Itokawa, au terme de nombreuses péripéties qui ont servi de leçon pour Hayabusa-2.

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