Astronomie : passion pour la collection dans l’espace | nd-aktuell.de

Ce n’est pas exactement comme si nous, sur Terre, ne recevions pas beaucoup de cadeaux extraterrestres : chaque année, plus de 5 000 tonnes de « micrométéorites » tombent sur Terre, des fragments d’objets du système solaire si petits que la plupart d’entre eux ne peuvent pas même être vu, je n’ai rien remarqué. Tout au plus sous la forme d’étoiles filantes ou de boules de feu plus brillantes, dont les corps originaux légèrement plus grands tombent parfois sur terre sous la forme de météorites de la taille d’un caillou. Les exceptions sont rares. Par exemple, le météore de Tcheliabinsk, qui a fait une apparition remarquable dans l’Oural russe en 2013 avec un traceur d’une luminosité aveuglante, un tonnerre bruyant, des ondes de pression et la chute de nombreux fragments et, avec un poids initial de 12 000 tonnes, était le plus gros météore du monde. plus de 100 ans.

Les météorites ou leurs corps parents cosmiques, les météoroïdes, ainsi que les astéroïdes plus gros, comptent parmi les corps les plus originaux du système solaire. Inchangés par les processus géologiques, ils tournent autour du soleil depuis des milliards d’années. En les étudiant, il est possible d’étudier les processus et les paramètres environnementaux des premiers jours du système solaire et ainsi de mieux comprendre l’histoire de la formation des planètes.

Accès à la roche non contaminée

Mais aussi originaux soient-ils, les fragments extraterrestres fondent en volant dans l’atmosphère terrestre et finissent dans la poussière des déserts ou dans la neige des déserts glacés. Les deux sont d’excellents emplacements pour les météorites, car les objets récemment tombés sont particulièrement visibles dans le paysage aride. Lorsque les météorites atterrissent sur Terre, elles sont contaminées par toutes sortes de matières terrestres.

C’est ainsi qu’est née l’idée d’accéder à un endroit où aucune poussière terrestre ne devrait se trouver : sur la Lune.

Avec Apollo 11 le 20 juillet 1969, deux personnes atterrirent pour la première fois sur notre satellite : Neil Armstrong et Edwin « Buzz » Aldrin. Outre le fameux « petit pas », les astronautes ont installé de nombreux instruments, comme ceux de mesure du vent solaire ou des sismomètres, puis ont sorti leur caisse à outils. Ils ont travaillé en surface avec des marteaux, des pelles et des perceuses et ont collecté – de manière classique à la main – un total de 21 kilogrammes de roche lunaire, qui ont été examinées peu de temps après dans des laboratoires du monde entier. Les morceaux poussiéreux et sombres n’avaient pas l’air particulièrement spectaculaires à première vue, mais les analyses ont rapidement produit des résultats inattendus – par exemple, que la Lune devait être presque aussi vieille que la Terre et présenter de nombreuses similitudes géologiques.

Le matériel lunaire qu’ils ont emporté avec eux est rapidement redevenu très terreux peu après l’atterrissage : les astronautes ont dû remplir une déclaration en douane normale à cet effet. Cela comprenait une déclaration précise de leur itinéraire et une description de la cargaison, soigneusement signée par l’inspecteur des douanes responsable de l’aéroport d’Honolulu.

Au total, les missions Apollo entre 1961 et 1972 ont apporté sur Terre environ 380 kilogrammes de roche lunaire, répartis en un peu plus de 2 400 échantillons. Le morceau lunaire « Big Muley », pesant 11,7 kilogrammes, est l’objet le plus lourd.

La sonde soviétique sans pilote “Luna 16” en a collecté beaucoup moins en 1970 : elle n’avait emporté que 101 grammes de roche lunaire avec elle sur le chemin du retour vers la Terre. Mais la mission était un poids lourd scientifique pour une autre raison : avec Luna 16, il a été possible pour la première fois de prélever un échantillon lunaire de manière entièrement automatique, c’est-à-dire uniquement à l’aide de robots, et de le ramener intact sur Terre.

Le soleil au point

Les scientifiques étaient radieux, tout comme la maison de ventes Sotheby’s : en 2018, 0,2 gramme de roche de Luna a été vendu pour 855 000 $. Une fois la mission réussie, une autre cible brillante est devenue le centre d’intérêt : le soleil. Aujourd’hui, même avec les meilleurs gants, il n’est pas possible d’atteindre la surface chaude à 5 500 degrés Celsius. Mais la mission de sonde spatiale « Genesis » (lancée en 2001), la première mission de retour depuis Apollo et Luna, était destinée à étudier ce qu’on appelle le vent solaire. Le flux de particules chargées est constamment éloigné du soleil et permet – à une distance de sécurité – de déterminer très précisément la composition exacte de notre étoile centrale. À cette fin, des collecteurs très purs en or, saphir, diamant et silicium ont été exposés à différents régimes de vent solaire, puis ramenés sur Terre dans une capsule échantillon. Un parachute d’atterrissage raté a mis un frein à la mission, mais malgré une vitesse d’impact de plus de 300 kilomètres par heure, certains collecteurs sont restés intacts et ont pu être examinés.

Il était également prévu de créer certains des échantillons comme réserve de matière solaire pour les futurs scientifiques – c’est également une grande incitation à la “chasse et à la cueillette” extraterrestres. Une fois que le matériel a été archivé sur Terre, il peut être examiné ultérieurement à l’aide de techniques améliorées, voire nouvelles. Par exemple, un réseau de groupes de travail a été récemment créé avec le programme ANGSA (Apollo Next Generation Sample Analysis Program) de la NASA pour examiner des échantillons sélectionnés du programme Apollo en utilisant les dernières méthodes technologiques.

Quelques années plus tard, un « faucon pèlerin » japonais (la traduction du nom de mission japonais « Hayabusa ») a entamé sa première approche de l’astéroïde géocroiseur Itokawa. Pour la première fois, des échantillons devaient être prélevés sur un si petit corps astronomique et amenés sur Terre. Comme la gravité de l’objet en forme de cacahuète d’environ 330 mètres de long (plus une agglomération dense de roche qu’un bloc compact) n’était pas suffisante pour maintenir la sonde en orbite, “Hayabusa” s’est garé à une distance d’environ sept kilomètres dans une orbite accompagnant l’astéroïde autour du soleil.

De violentes tempêtes solaires et des difficultés techniques ont rendu l’échantillonnage difficile, mais en novembre 2005, « Hayabusa » a pris des mesures. Pour ce faire, la sonde s’est brièvement approchée de l’astéroïde et a déposé une sorte d’« entonnoir à poussière » à la surface. Fixé sur le côté de l’entonnoir se trouvait un dispositif de tir qui tirait une petite balle dans la surface à 300 mètres par seconde, remuant la poussière qui pouvait ensuite être « aspirée ». La manœuvre a réussi et la capsule d’échantillon est revenue sur Terre intacte. L’analyse a montré qu’Itokawa était probablement constitué de fragments d’un astéroïde beaucoup plus gros qui se sont brisés. La surface des fragments a ensuite été exposée à l’espace pendant huit millions d’années.

Traces d’acides aminés et d’eau

Quelques années plus tard, l’agence spatiale japonaise a réalisé avec succès une autre mission de retour d’échantillons sur l’astéroïde Ryugu avec « Hayabusa 2 » : la capsule a atterri avec succès sur Terre le 5 décembre 2020. Les premières analyses des échantillons ont non seulement révélé plus de dix types différents d’acides aminés, éléments de base de la vie, mais également des preuves de la présence précoce d’eau, qui a contribué à façonner la chimie complexe de l’astéroïde il y a des millions d’années.

Le type de « chondrites carbonées », un type rare de météorite pierreuse, auquel Ryugu appartiendrait également, survit rarement intact au vol vers la surface de la Terre. L’échantillon intact a ainsi fourni un aperçu extraordinaire de ce type de roche – et pourrait apporter des réponses à la question de savoir comment la jeune Terre a autrefois accumulé ses réserves d’eau considérables.

Et avec « Wild 2 », une comète a également reçu la visite de la Terre dans le cadre de la mission Stardust de la NASA, juste à temps pour le début du nouveau millénaire. La sonde a survolé le coma (le nuage de matière en forme de bol qui se forme autour du noyau de la comète lorsqu’elle s’approche du soleil) en deux phases de collecte et a collecté les particules de la comète dans les collecteurs d’aérogel « en forme d’éponge ». Comme l’aérogel est un solide extrêmement poreux dont le volume est constitué en grande partie de cavités, les particules rapides ne brisent pas le collecteur – mais restent simplement coincées “à un moment donné”.

Et maintenant « Osiris-Rex », la mission de la NASA qui s’est dirigée vers l’astéroïde Bennu en 2016. Au cours de la phase d’observation, la surface a été recherchée pour trouver un emplacement d’échantillonnage approprié et la sonde a été progressivement abaissée jusqu’à une orbite à seulement 374 mètres au-dessus de la surface. En octobre 2020, « Osiris-Rex » s’est approché de l’astéroïde à quelques mètres et a déployé un bras robotique qui utilisait un ventilateur à azote pour remuer l’échantillon et le saisir courageusement. L’instrument d’échantillonnage a pénétré environ 50 centimètres dans la surface de l’astéroïde.

Environ six mois plus tard, la sonde, désormais en orbite à près de quatre kilomètres au-dessus de la surface, a survolé à nouveau le site d’échantillonnage et a pris des images haute résolution du lieu, surnommé le « Rossignol », afin de documenter les effets de l’échantillonnage. procédure. En mai 2021, la capsule d’échantillon contenant environ 250 grammes de matière a commencé son voyage de retour vers la Terre et a atterri en douceur en parachute dans le grand désert salé de l’Utah aux États-Unis en septembre 2023.

Une capsule d’échantillon encore non ouverte

Et les échantillons sont effectivement garantis non contaminés : jusqu’à présent, deux des 35 vis du couvercle ont résisté obstinément à toutes les tentatives d’ouverture. Désormais, des tournevis spécialement nouvellement conçus sont destinés à aider à ouvrir la boîte du Bennu. Cependant, de la poussière d’astéroïde, trouvée sur la peau extérieure du récipient d’échantillon et présentant une composition inattendue lors des premières analyses, a suscité une certaine anticipation. Mais des éléments familiers, tels que des hydrocarbures, des carbonates et des sulfures, ont également été trouvés dans les échantillons et laissent espérer d’autres découvertes significatives.

Croisons les doigts pour que les scientifiques de la NASA auront bientôt desserré les deux vis manquantes et que la nouvelle année apportera de nombreuses autres informations passionnantes sur les premiers jours de notre système solaire – avec toutes ses planètes rocheuses et gazeuses, les confettis de météorites et cet énorme cierge magique au milieu.

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