La lumière synchrotron sera utilisée pour analyser un échantillon de l’astéroïde Bennu

Après un voyage incroyable, un grain de l’astéroïde Bennu sera amené au Diamond Light Source, le synchrotron national du Royaume-Uni, pour des mesures scientifiques. Le grain fait partie des 100 milligrammes de l’échantillon envoyé au Musée d’histoire naturelle (NHM) de Londres, une petite fraction des quelque 70 grammes de roches et de poussières de Bennu ramenés par la mission OSIRIS-REx de la NASA. Il fera l’objet d’une analyse intensive sur l’instrument Dual Imaging And Diffraction (DIAD) sur Diamond, par le Dr Ashley King et son équipe du NHM, ainsi que d’autres collaborateurs de la mission OSIRIS-REx des universités d’Oxford, Open et Manchester.

La ligne de lumière DIAD sur le Diamond est un instrument scientifique unique capable d’extraire des informations sur la composition chimique et de permettre une dissection virtuelle à un niveau de détail sans précédent, de manière non destructive. Cela fournira une quantité importante de données scientifiques et de nouvelles connaissances sur l’astéroïde et les origines de notre système solaire.

La sonde Origins Explorer, Spectral Interpretation, Resource Identification and Security-Regolith (OSIRIS-REx) a été lancée vers l’astéroïde Bennu le 8 septembre 2016. En octobre 2020, elle a collecté un échantillon de roches et de poussières de la surface de Bennu, 330 millions de kilomètres de la Terre. Le matériel, collecté par la mission de la NASA, a mis près de trois ans pour revenir sur Terre (désert de l’Utah, USA) le 24 septembre 2023.

Le Dr Ashley King, planétologue au Musée d’histoire naturelle, se spécialise dans l’utilisation des techniques synchrotron pour examiner des échantillons littéralement hors du commun. Il a déjà étudié des échantillons de météorites à Diamond. Il utilisera ces connaissances et les vastes collections de minéraux et de météorites du musée dans l’étude pour permettre des comparaisons d’échantillons et disposer de normes qui facilitent les calculs pour l’équipe de recherche.

Le Dr King faisait partie du groupe qui a placé les premiers yeux et instruments sur des échantillons de roche de l’astéroïde Bennu et les a examinés dans un laboratoire spécialement conçu au Johnson Space Center de la NASA au Texas. Cette première analyse a montré que la poussière noire extraterrestre était riche en carbone et en minéraux chargés d’eau, ce que le Dr King souhaite vérifier à l’aide de l’instrument DIAD sur le Diamant.

Il commente : « Bien que cet échantillon soit petit, à peine plus gros qu’un grain de sable, il est plus que suffisant pour révéler de nombreuses informations sur notre système solaire. Le diamant est essentiel car il permet des tests non destructifs sur les échantillons, ce qui est vital. Les échantillons de Bennu seront utilisés pour tester les théories suggérant que des astéroïdes comme Bennu pourraient avoir été impliqués dans la fourniture de composants clés au jeune système terrestre il y a environ 4,5 milliards d’années.

« Potentiellement, c’est ainsi que nous obtenons l’eau de nos océans et certains des composés nécessaires au démarrage de la vie. Nos expériences sont axées sur la compréhension de la minéralogie, de la composition et des textures des échantillons pour raconter l’histoire de Bennu. Grâce à DIAD, nous pourrons explorer la minéralogie de Bennu en 3D.

Le Dr Sharif Ahmed, scientifique principal de la ligne de faisceau pour DIAD chez Diamond, ajoute : « Ce qui distingue DIAD est sa capacité unique à mesurer la composition chimique et la structure interne 3D de l’échantillon en même temps et au même endroit. Nous y parvenons en combinant la diffraction des rayons X et la tomodensitométrie des rayons X, ce qui permet à DIAD d’extraire des informations qu’aucun autre instrument ne peut extraire. Nous sommes très heureux d’être l’un des premiers instruments au monde à analyser un morceau de Bennu. J’ai hâte de voir les idées que DIAD révèle.

Le DIAD est un instrument d’imagerie, de diffraction et de diffusion de rayons X à double faisceau qui permet aux scientifiques d’étudier la microstructure interne 2D et 3D de structures complexes et dynamiques (avec des images) ainsi que des informations locales sur la phase et les contraintes (issues de la diffraction) sur le échelle micrométrique.

Le Prof. Gianluigi Botton, PDG de Diamond Light Source, conclut : « C’est incroyable de penser que ces échantillons proviennent de l’astéroïde grâce à une prouesse technique qui a fait de la mission OSIRIS-REx un énorme succès. Ensuite, il est merveilleux de voir nos scientifiques pouvoir jouer leur rôle dans cette importante collaboration mondiale. Les équipes impliquées pensent que ces recherches accéléreront notre compréhension de la formation des planètes et de la façon dont la vie elle-même a commencé, les astéroïdes étant considérés comme les éléments constitutifs de notre système solaire.

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