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Un faucon pèlerin dans un palais sous-marin

La sonde spatiale japonaise Hayabusa2 a atteint l’astéroïde Ryugu. Hayabusa signifie faucon pèlerin en japonais, alors que Ryugu est le nom du palais sous-marin du dieu dragon. L’équipe scientifique de la mission comprend des chercheurs de PlanetS, dont Martin Jutzi qui calcule ce qui se passe lorsqu’un projectile heurte un cratère artificiel sur l’astéroïde. Quant à Henner Busemann, il espère pouvoir à nouveau examiner des échantillons du matériel collecté, comme il l’a fait lors de la première mission Hayabusa.

Astéroïde Ryugu photographié le 26 juin 2018. (Photo: JAXA, University of Tokyo, Kochi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, University of Aizu, AIST)

Les photos de l’astéroïde Ryugu montrent un corps en forme de pointe qui tourne, d’une taille de près d’un kilomètre avec une crête montagneuse autour de l’équateur. “Une forme similaire a déjà été trouvée pour d’autres astéroïdes sur la base d’observations radar”, explique Martin Jutzi, chercheur à l’Université de Berne, et si un tel corps tourne assez vite, la matière peut être éjectée et former une lune en orbite autour de l’astéroïde.” Comme la sonde s’est approchée de sa destination au cours des dernières semaines, nous avons spéculé à plusieurs reprises sur cette question dans des courriels “, dit Jutzi. Malgré d’intenses observations, l’agence spatiale japonaise JAXA n’a pas été en mesure, pour le moment, de localiser un satellite. C’est une bonne nouvelle pour la mission Hayabusa2, car une collision avec la plus petite lune pourrait signifier la fin de la mission.

Les scientifiques s’intéressent particulièrement à la forme des astéroïdes et des comètes parce qu’elle permet de tirer des conclusions sur leur formation et, celle-ci à son tour, sur l’histoire de notre système solaire. À l’aide de simulations informatiques, Martin Jutzi calcule des scénarios possibles, tels que des ruptures dues à la rotation ou à des collisions. “Exactement comment se façonnent les formes particulières des petits corps, ce qui constitue d’ailleurs un sujet de recherche très actuel”, assure le chercheur de PlanetS. Il est maintenant généralement admis que les astéroïdes de plus de 100 kilomètres ont encore leur structure d’origine, tandis que les petits corps ont souvent été détruits et remodelés.

Hayabusa2 a été lancé en décembre 2014 et, après un voyage de plus de 3 milliards de kilomètres, la sonde spatiale, pesant plus de 600 kilogrammes, a atteint sa destination le 27 juin 2018. Il s’agit maintenant de libérer un dispositif d’atterrissage construit par le Centre aérospatial allemand (Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt, DLR). Si tout se déroule comme prévu, l’atterrisseur “MASCOT”, de la taille d’une boîte à chaussures, bondira sur la surface de l’astéroïde en recueillant des données sur la température et la magnétisation tout en analysant la composition des roches.

Simuler l’impact du projectile

En tant que membre de l’équipe scientifique de Hayabusa2, Martin Jutzi calcule déjà ce qui se passera après la mission. Au printemps 2019, un projectile sera catapulté pour créer un cratère sur l’astéroïde, afin d’obtenir de la matière sous la surface. Les prédictions des simulations informatiques devraient non seulement aider à planifier le projet, mais aussi à permettre aux scientifiques de tirer des conclusions sur les propriétés de surface de l’astéroïde. Martin Jutzi travaille avec des collègues japonais qui réalisent les expériences correspondantes en laboratoire. “Une des difficultés sera de trouver le petit cratère après l’impact “, explique le chercheur bernois.

La sonde spatiale japonaise devrait également prélever des échantillons du sol à l’aide d’une corne d’échantillonnage et les ramener sur Terre en 2020. Bien que le rendement ait été extrêmement faible, la précédente mission Hayabusa a déjà réussi, en 2010, à fournir aux chercheurs du matériel d’astéroïde pour la première fois de l’histoire. “Pour une équipe étrangère, nous avions reçu un grand nombre de particules “, se souvient Henner Busemann. Ce scientiifque de PlanetS a mené des recherches à l’Université de Manchester et a dirigé un consortium international qui comprenait les universités de Manchester et Lund, le DLR à Berlin et, en Suisse, l’EPF de Zurich et l’Institut Paul Scherrer. Henner Busemann, qui travaille maintenant à l’Institut de géochimie et de pétrologie de l’EPF de Zurich, explique que le précieux matériau est arrivé dans de jolies petites valises bien rembourrées à Manchester, puis à Zurich.

Déterminer l’abondance des gaz nobles

Les échantillons analysés de l’astéroïde Itokawa se composaient principalement d’olivine, un silicate de fer-magnésium-silicate que l’on trouve fréquemment sur Terre, et de pyroxène. Les minuscules particules avaient une taille inférieure à 50-100 micromètres. A Manchester et à Zurich, Henner Busemann a essayé de détecter les gaz nobles xénon, hélium et néon et d’en déterminer leurs fractions isotopiques. En effet, cette information peut être utilisée pour calculer combien de temps l’échantillon et donc le matériau à la surface de l’astéroïde a été exposé au rayonnement cosmique. Dans une première étude, les particules examinées semblaient avoir été irradiées pendant seulement 8 millions d’années au maximum. “Cela aurait signifié que le matériau était jeune et que l’érosion était élevée “, résume Henner Busemann, “Itokawa n’aurait pas survécu un milliard d’années dans l’espace”. Les analyses récentes d’autres particules donnent maintenant des âges d’irradiation beaucoup plus élevés et plus attendus.

“Nous espérons bien sûr que nous recevrons aussi des échantillons de Hayabusa 2”, déclare Henner Busemann. La nouvelle mission devrait non seulement ramener plus de matériel sur Terre, mais aussi fournir des conclusions plus concrètes sur une plus longue période de temps. Contrairement à Itokawa, qui s’est formé plus près du soleil, Ryugu appartient à un groupe d’astéroïdes probablement plus éloignés du soleil et contenant des matériaux plus poreux et donc plus originels. “Nous examinerons les interactions entre les minéraux, l’eau et la matière organique dans le jeune système solaire pour en apprendre davantage sur l’origine et le développement de la Terre, des océans et de la vie “, écrit JAXA avec confiance.

http://www.hayabusa2.jaxa.jp
https://twitter.com/haya2e_jaxa
DLR: Preparing for an asteroid landing

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