C'est pas sorcier
L'eau dans l'espace
A la poursuite des planétoïdes.
Si l'eau est présente sur les planètes et les satellites, c'est peut-être grâce aux astéroïdes et aux comètes, ou autre planétoïdes... C'est quoi au juste, un planétoïde ? Et bien, il s'agit d'un fragment des restes de la création de notre système solaire. Les planétoïdes sont simplement des débuts de planètes qui ont une orbite, mais qui ont une masse trop faible pour que ses éléments restent cohérents, "collés" ensemble.
♦ Philae et Rosetta
Lancé 02/03/2004 - Fin : 31/12/2015
Agence : ESA Mission en cours
Après le succès de la mission Giotto en 1986, qui a analysé les éjections de gaz d'une comète, l’Europe a décidé d’envoyer la sonde Rosetta enquêter sur les traces de la nébuleuse primitive qui a donné naissance au Soleil et à son cortège de planètes. Rosetta, mission de l’ESA, a pour objectif l'étude de la comète 67P Churyumov Gerasimenko avec laquelle elle a eu rendez-vous en 2014. Une mission ambitieuse, tant sur le plan scientifique que technologique : pour la première fois, une sonde survolera de très près et pendant 18 mois une comète. Un atterrisseur, Philae, se posera à sa surface.
L’atterrisseur Philae est un engin complexe qui possède toutes les caractéristiques d’un satellite classique en termes d’autonomie et de résistance à l’environnement spatial, en plus des spécificités qui lui ont permises de se séparer de son module mère et de se poser dans de bonnes conditions sur la comète. La charge utile scientifique est-elle aussi complexe puisque composée de 10 instruments, qui comportent plusieurs expériences ayant souvent elles-mêmes plusieurs modes de fonctionnement. Chaque instrument a donc son électronique de commande et son logiciel de vol. C’est le centre de contrôle de Cologne situé en Allemagne qui suivra l’évolution de Philae .
Philae présente 3 phases de fonctionnement très différentes : quand il est attaché à l’orbiteur, quand il fonctionne sur pile (avec une certaine quantité d’énergie disponible immédiatement) et quand il fonctionne sur sa batterie rechargeable. Un point important : Les communications de Philae avec la Terre passent toujours par l’orbiteur.
▬ Les instruments de Philae
La sonde Rosetta permettra d'analyser les projections de la comète, lors de son passage près du Soleil. Mais, l'aterrisseur Philae nous permet de savoir de quoi est composé une comète avant sa sublimation par les rayons lumineux.
La charge utile de l’atterrisseur Philae est composée de 10 instruments qui sont destinés à 3 types d’investigation :
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l’étude de la structure du noyau de la comète (3 instruments).
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l’analyse de la composition du sol de la comète (3 instruments).
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l’étude des propriétés physiques du noyau (3 instruments).
Par ailleurs, la foreuse dont le rôle principal est de fournir les échantillons aux microscopes et analyseurs de ces échantillons peut fournir une bonne estimation de la dureté du sol.
Structure du Noyau
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APSX
Est un spectromètre à rayons X, alpha et protons chargé de déterminer la composition du noyau de la comète
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CONSERT
Un sondeur radar qui, grâce à des communications à basse fréquence avec l’orbiteur, permet de sonder le noyau de la comète.
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COSAC
Les échantillons de sol prélevé, sont analysés par cet instrument qui en mesure les compositions élémentaire et moléculaire après les avoir portés à 800°C. Il doit analyser les gaz et les molécules organiques complexes.
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PTOLEMY
Mesure les rapports isotopiques des échantillons de sol prélevés. Il permet de mesure le ratio de deuterium dans l'hydrogène par exemple.
Note : vous pouvez cliquer sur les images afin de zoomer sur les détails.
Composition du sol
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CIVA
Comprend cinq caméras panoramiques, un couple de caméras stéréoscopiques fournissant des images en relief, un spectromètre infrarouge ainsi qu'un microscope optique analysant des échantillons avec une résolution de 7 μm
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ROLIS
Est une caméra haute définition située sous l'atterrisseur qui enregistrera des images de la zone d'atterrissage avant que Philae se pose puis des images de la structure du sol apr ès cet événement
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SD2
Comprend un instrument de forage capable d'atteindre une profondeur de 25 cm de profondeur et de préparer un échantillon qui est ensuite transmis aux mini-laboratoires PTOLEMY et COSAC
Propriétés physique du noyau
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ROMAP
Est un magnétomètre qui doit mesurer l'intensité du champ magnétique de la comète et les interactions avec le vent solaire
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MUPUS
Est un ensemble de détecteurs mesurant la densité, les propriétés thermiques et mécaniques de la surface
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SESAME
Est composé de trois instruments qui étudient la propagation des ondes sonores à travers la surface, les propriétés électriques et les poussières retombant à la surface :
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SESAME PP
Les liaisons électriques établies entre les différentes antennes permettent de mesurer les caractéristiques de transmission de courant électrique du sol.
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SESAME DIM
Etudie les retombées de poussières à la surface.
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SESAME CASE
L’instrument mesure les vibrations du sol de la comète.
▬ Les résultats :
Même si Philae est actuellement en hibernation, et que les scientifiques espèrent qu’elle se remettra en activité dès que la comète de se rapprochera du soleil, Philae nous a d’ores et déjà apporté les premiers résultats de son labeur.
Tout d'abord, Philae a trouvé des éléments que l'on retrouve chez les êtres vivants : des acides aminés. Ce sont ces molécules qui composent les bactéries présentes dans notre corps.
Toutefois, la plus importante découverte de Pilae est d'ordre capital.... Cette comète étant originaire de la ceinture de Kuiper, située aux limites de notre système solaire, elle est composée des mêmes matériaux présents que lors de la création de notre système solaire composé de débris de roches, de comètes et d'autres vestiges de la naissance de notre système solaire.
Les analyses du module ont remis en question Philae a mesuré le ratio de deutérieum dans la glace de la comète, et il y a bien plus de deutérium dans cette comète que sure etrre.
Lancé 19/01/2006 - Arrivée pour 07/2015
NASA - Mission en cours - Fin 2025
♦ La sonde New Horizons
Grâce à la mission lancée en 2006 (qui survolera Pluton vers juillet 2015), les scientifiques voudraient connaître la composition de la planète naine, étudier les caractéristiques de la ionosphère, rechercher les molécules présentes dans l'atmosphère neutre de Pluton et rechercher la présence d’une atmosphère autour de cette ancienne planète du système solaire.
L'atmosphère de Pluton devrait disparaître d'ici 2020 à cause de l'éloignement de la planète naine du Soleil. A cause du froid régnant dans les contrées éloignées de notre système solaire, la sonde possède des protections pour garder la chaleur dans le module, ainsi que des radiateurs pour garder l'électronique en fonctionnement.
Après un passage près de Jupiter en 2007, pendant lequel la sonde a pris en photo la géante gazeuse et les lunes Io, Ganymède et Europe entre autre, elle a gagné en accélération pour arriver vers Pluton. Après l'étude de la planète naine et de son satellite Charon, la sonde va se diriger vers la ceinture de Kuiper. Ainsi, la sonde pourrait observer un objet sur sa trajectoire afin d'en savoir plus sur la formation de notre système solaire.
La ceinture de Kuiper et l'orbite de Pluton (en rose) autour du système solaire (en bleu)
Jupiter et Io depuis la sonde
Vue d'artiste de la sonde New Horizons devant Jupiter
♦ Haya Busa 2
Lancé 03/12/2014 - Fin en 2020
Agence : JAXAX Mission en cours
Lancée par l'Agence d'exploration aérospatiale japonaise, cette sonde a pour objectif une autre comète : 1999 JU3, astéroïde de type C. Ce type est composé de matière carbonée et est susceptible d’avoir des matériaux organiques ce qui en fait un élément de choix. Les astéroïdes de type C représentent 75% de tous les types d'astéroïdes et sont composés de carbone. Les autres possèdent d'autres caractéristiques : les astéroïdes de type S représentent 17% des astéroïdes et sont composés de silicates, un dérivé de la silice et les astéroïdes de type M, dont la composition est variable. La première mission Haya Busa avait récolté des poussières issues d'un astéroïde de type S, mais a rencontré différents problèmes.
Les différentes étapes de la mission :
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Hayabusa 2 se place en orbite autour de l'astéroïde
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Etude à distance des caractéristiques de l’astéroïde
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Envoi d’un atterrisseur chargé d'effectuer des analyses in situ
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Prélèvement d'échantillons qui seront ramenés sur Terre
La mission Hayabusa 2 a deux objectifs scientifiques :
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L'étude de l'astéroïde à l'échelle macroscopique pouvant être effectuée à distance grâce aux instruments de la sonde spatiale : caméras multispectrales, spectromètre proche infra-rouge, imageur thermique infra-rouge, altimètre laser...
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L'étude de l'astéroïde à l'échelle microscopique à partir des échantillons rapportés sur Terre.
L’atterisseur MASCOT quant à lui, doit permettre d'effectuer une analyse minéralogique in situ du sol de l'astéroïde pour mettre en évidence d'éventuels traces de minéraux hydratés et carbonés.
Vue d'artiste de la sonde Haya Busa 2
Maintenant que nous en savons plus sur les sondes et leur technique d'analyse, nous pouvons désormais nous poser la question : Pourquoi dépenser de l'argent et du temps dans la construction et l'envoi de sondes dans l'espace ? Quels sont les buts recherchés ?