NASA : La capsule contenant des échantillons de l’astéroïde Bennu atterrit avec succès dans le désert de l’Utah | Science

Comme le prédisaient les calculs minutieux de la NASA, la capsule du navire OSIRIS-REx Il a atterri à 16 h 52 (heure de la péninsule espagnole) sur un champ de tir militaire restreint dans le désert de l’Utah. Il transporte à son bord un échantillon d’environ un quart de kilo de matière collectée il y a deux ans et demi sur l’astéroïde Bennu, une roche de 500 mètres de diamètre dont la forme rappelle celle d’un diamant et qui orbite entre la Terre et Mars.

La capsule, d’environ 80 centimètres de diamètre, s’est détachée du navire principal quatre heures et 100 000 kilomètres avant d’atterrir, effectuant une rentrée dans l’atmosphère comme une météorite, avec des vitesses de plus de 40 000 kilomètres par heure qu’il lui a fallu pour générer des températures. de près de 3 000 degrés à sa surface. Il n’avait ni GPS ni balise à bord, sa descente et sa localisation ont donc été suivies par des radars et des caméras vidéo automatiques.

Le conteneur d’échantillons est hermétique et le restera jusqu’à ce qu’il atteigne le centre spatial de la NASA à Houston. C’est le seul moyen de le préserver de la pollution que les gaz de l’air exerceraient. Il ne sera ouvert que sous atmosphère inerte, dans le cadre d’un processus d’étude préalable qui prendra environ six mois pour cataloguer, grain par grain, tout le contenu. Ensuite, de petits échantillons (25 % du total) seront répartis entre une équipe de 200 chercheurs qui attendent ce moment depuis sept ans, depuis le lancement de la sonde en 2016. Le reste sera en réserve en attendant de nouvelles techniques pour être développé et que d’autres scientifiques – qui ne sont pas encore nés – s’intéressent à l’analyser.

Plusieurs caractéristiques ont conseillé le choix de Bennu. D’une part, il est riche en carbone, ce qui implique qu’il pourrait contenir des traces d’acides aminés, molécules précurseurs de la vie. En revanche, il pourrait constituer un danger, puisque sa trajectoire pourrait l’amener très près de la Terre, peut-être à une distance comparable à celle parcourue par Météosat, ce qui se produira jusqu’au XXIIe siècle. Toute modification de son orbite pourrait entraîner un impact, événement très improbable, mais pas impossible. Ces années d’études ont permis de mieux comprendre sa taille et ses caractéristiques physiques afin de développer un éventuel mécanisme de défense planétaire, comme celui qui a été testé il y a un an en modifiant l’orbite du petit astéroïde Dimorph.

Adresse Apophis

Vingt minutes après avoir détaché sa capsule, le reste du navire OSIRIS-REx Il a actionné ses moteurs pour diriger son orbite vers une autre cible, l’astéroïde Apophis. Où il devrait arriver en 2029, juste au moment où il est le plus proche de nous. Puisque vous avez déjà utilisé la capsule de rentrée, il n’y aura pas de manœuvre de prélèvement, vous limitant à étudier ses caractéristiques à distance. En cohérence avec cette nouvelle mission, son nom a été modifié. A partir de maintenant c’est OSIRIS-APEXde APophis EXplorateur.

Avec ce retour, il existe déjà sur Terre des échantillons de six origines extraterrestres : la Lune, dont les Américains, les Russes et les Chinois ont accumulé plus de 350 kilos ; quart de kilo des astéroïdes Itokawa, Ryugu et maintenant Bennu ; milligrammes de la queue de la comète Wild 2 et traces microscopiques du vent solaire.

Pour être exhaustif, on pourrait également ajouter de petites quantités de Mars et un astéroïde comme Vesta. Aucun navire n’est allé là-bas pour les récupérer ; Ils nous sont littéralement tombés du ciel. Il y a des millions d’années, ces corps ont subi un impact si violent qu’il a expulsé des morceaux de leur croûte dans l’espace. Après une éternité à errer autour du Soleil, quelques-uns sont tombés sur Terre sous la forme d’une météorite. Ils sont bien entendu très rares et très appréciés.

À l’exception de la Lune, tous les corps que nous avons visités avec des robots sont très petits. Contrairement à ce que cela pourrait paraître, sa faible gravité rend l’opération plus difficile. Entrer en orbite autour d’un astéroïde est très compliqué et nécessite des calculs vraiment délicats. On ne parle même plus d’atterrissage : juste du navire PROCHE-Cordonnier Il a réussi à atterrir sur Eros il y a près d’un quart de siècle ; bien que plus qu’un atterrissage, il s’agissait d’une chute au ralenti.

Le Japon a été un pionnier

L’agence spatiale japonaise a été la première à obtenir un échantillon d’un astéroïde, 25143 Itokawa, décrit comme une « montagne de décombres » à peine maintenue par sa faible gravité. À tel point qu’il était impossible d’y atterrir et de s’ancrer suffisamment solidement pour gratter un échantillon. Ce que la sonde a fait Hayabusa Il devait descendre lentement jusqu’à ce qu’un entonnoir situé à sa base entre en contact avec le sol. À ce moment-là, il a tiré quelques projectiles métalliques dans le but de soulever un nuage de déchets et d’en faire entrer au moins une partie dans la chambre de collecte.

La mission était pleine d’inconnues dès le début. L’entonnoir s’est posé de biais et les techniciens n’étaient pas sûrs s’il avait même pu ramasser quoi que ce soit. La manœuvre a provoqué une fuite dans une conduite de fluide qui compromettrait tout le voyage retour. À mi-chemin, le vaisseau a commencé à faire une embardée, a perdu son orientation vers le Soleil, le carburant a gelé dans ses tuyaux et trois de ses quatre propulseurs ioniques sont tombés en panne. Après cinq ans d’efforts et d’improvisation de solutions, sa capsule a atterri dans un désert australien. A l’intérieur, 1 500 grains microscopiques de régolithe.

JAXA a répété la tentative avec une seconde Hayabusa amélioré qui fonctionnait de la même manière. Cette fois, le premier projectile tiré sur l’astéroïde Ryugu était un morceau de cuivre de deux kilogrammes destiné à ouvrir un petit cratère pour en extraire l’échantillon. Le second, le tantale. Pourquoi le cuivre et le tantale ? Pouvoir distinguer facilement ses résidus lors de l’analyse du matériau, essentiellement composé de silicates. Hayabusa 2 Il a collecté cinq grammes de granulés, soit de quoi remplir une cuillère à café. Mais quand même, cinq fois plus que ce à quoi s’attendaient les techniciens.

Mais la mission n’est pas terminée. Maintenant lui Hayabusa 2 Il poursuit son chemin vers une rencontre avec un autre astéroïde, qui n’a même pas de nom : 1998 KY26. Date d’arrivée : juillet 2031.

Visite de la Comète Sauvage

En 2004, l’enquête poussière d’étoiles La NASA avait un objectif différent : obtenir des échantillons pour étudier la composition du nuage de gaz et de poussières autour du noyau de la comète Wild. La plupart d’entre eux seraient des grains d’à peine un micron de diamètre, la technique pour les collecter était donc différente : la capsule transportait à son bord une sorte de raquette de tennis dont la corde avait été remplacée par un bloc d’aérogel, la substance cristalline la plus légère. ça, c’est connu. Presque, presque, un comprimé de fumée.

Durant les 10 heures que dura sa plongée dans le vortex de la comète, la sonde montra le raquette pour collecter les particules incrustées dans le gel. Peu importe qu’ils soient petits. Les scientifiques savaient que leur échantillon devait être analysé grain par grain.

Un système similaire serait utilisé peu de temps après dans la capsule Genèsecette fois pour tenter d’obtenir des échantillons du vent solaire, le flux de particules que le Soleil émet continuellement.

Naturellement, le capteur ne serait pas un aérogel, mais un assortiment de cristaux ultra-purs choisis pour piéger des particules de caractéristiques et d’énergies différentes. Des protons, des noyaux d’hélium, des ions d’éléments lourds l’impacteraient à des vitesses de centaines de kilomètres par seconde, s’enfouissant dans les couches de silicium, de corindon, de niobium, de nickel, d’or, de saphir ou de diamant artificiel qui recouvraient le fond d’un collecteur de la taille d’un collecteur. d’une paella

Après quelques mois dans l’espace, les échantillons reviendraient sur Terre à bord d’une petite capsule de rentrée. Il tombait suspendu à un parachute dans un désert isolé de l’Utah. Le verre étant très fragile, des hélicoptères pilotés par les meilleurs cascadeurs hollywoodiens se chargeraient de le « rattraper » dans les airs avant qu’il n’entre en collision avec le sol.

Les meilleurs plans échouent pour les raisons les plus ridicules. Lors de l’assemblage du véhicule, les ingénieurs avaient placé les capteurs de décélération censés déployer le parachute à l’envers. La capsule est tombée, a basculé et s’est écrasée sur le sol dur du désert.

De nombreux verres ont été brisés, mais d’autres ont survécu, bien que contaminés par la poussière et l’oxygène de l’air. Pendant plus de trois ans, les scientifiques responsables de l’expérience ont assemblé les 15 000 pièces du puzzle et nettoyé les couches externes aux ultrasons. Ils se sont ensuite tournés vers l’érosion par faisceau de particules. Après tout, les atomes piégés ne s’étaient pas brisés lors de la collision ; Ils n’étaient cachés qu’à 20 nanomètres sous la couche de poussière du désert.

Dans le cas d OSIRIS-REx – un acronyme tordu qui n’a rien à voir avec l’Égypte ancienne, mais plutôt avec l’acronyme de origins, spectral interprétation, ressource identification, security-regolith-explorer, en anglais – la cible a été une fois de plus un astéroïde. Comme pour les sondes japonaises, il était quasiment impossible d’y atterrir, puisque le moindre rebond suffirait à renvoyer l’engin dans l’espace.

Dans ce cas, la sonde descendait très peu à peu jusqu’à ce que son bras de prélèvement, muni d’une coupelle à son extrémité, touche le sol. À ce moment-là, il lâche un jet d’azote sous pression qui remue le sol comme le sable d’un aquarium. La tête a ramassé environ 250 grammes de matière, au moins bien plus que les 60 grammes attendus. À tel point qu’il y a eu des difficultés à fermer le couvercle et qu’une partie de l’échantillon s’est échappée dans l’espace.

La phase suivante consistait à placer le conteneur dans la capsule de rentrée et à commencer le long retour à la maison. Il vient d’arriver.

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