Mise à jour 8 Juillet 2018
JOURNÉE INTERNATIONALE DES ASTÉROÏDES
À TelecomParisTech 46 rue Barrault Paris 13.
Le Samedi 30 Juin 2018 de 15H30 à 18H00
Amphi Thévenin
Photos : JPM pour l'ambiance
(les photos avec plus de résolution peuvent
m'être demandées
directement)
Les photos des slides sont de
la présentation de l'auteur. Voir
les crédits des autres photos et des animations.
Les conférenciers ont eu la
gentillesse de nous donner leurs présentations, elle sont disponibles sur
ma liaison ftp et se trouvent dans le dossier ASTEROID
DAY 2018, qui se trouve dans le dossier CONF-MENSUELLES-SAF/ saison
2017-2018.
Les présentations sont en pdf
et donc n’ont pas les vidéos incluses.
Ceux qui n'ont pas les mots de
passe doivent me
contacter avant.
Cette conférence a été filmée
en vidéo (grâce à UNICNAM et IDF TV) et est accessible sur Internet
On la trouve à cette adresse https://www.youtube.com/playlist?list=PL1ZHG2CIuv2dycJSh1dBq7S6qgc9hJavb
Je n’ai pas pris beaucoup de
notes étant donné que j’ai fait des photos, aussi mon CR sera succinct sur
certains points, se référer au pdf de l’auteur pour plus de détails.
L’Observatoire de Paris et la
SAF organisent la journée internationale des astéroïdes ce samedi 30 juin 2018.
À cette occasion, les plus
grands spécialistes feront le point sur les missions en cours et la
caractérisation des différents astéroïdes.
1.
Bienvenue et présentation du
programme : Jean Pierre Martin Société Astronomique de France
2.
Pourquoi
une journée des astéroïdes ?
Daniel Hestroffer IMCCE Obs de Paris
3.
Portraits d’astéroïdes Sonia Fornasier
LESIA Obs de Paris
4.
Liens astéroïdes météorites
Brigitte Zanda IMPMC (MNHN)
5.
À la recherche des origines
missions OSIRIS-REx et Hayabusa2 Antonella Barucci LESIA Obs de Paris
6.
Analogies potentielles entre comètes
et astéroïdes, mission Rosetta.
Anny Chantal Levasseur Regourd Professeur émérite Sorbonne Université, astronome
au LATMOS.
URL de l’affiche officielle :
https://www.obspm.fr/IMG/jpg/afficheastroday.jpg
1-
ACCUEIL PAR JP MARTIN DE LA SAF.
J’ai le plaisir d’ouvrir la session en
présentant nos intervenants. Ici de gauche à droite :
Anny Chantal Levasseur Regourd; Sonia
Fornassier ; Daniel Hestroffer ; Brigitte Zanda ; Antonella Barucci et JP
Martin.
Malgré la concurrence de
nombreux évènements comme : un match de football important pour la France, un
samedi de départ en vacances, diverses manifestations dans Paris, le début des
soldes etc…le public est quand même venu nombreux par cette chaude après-midi
d’été.
La session est transmise aussi
en direct sur YouTube comme toutes les conférences SAF.
De plus un bon signe du ciel :
il y a quelques jours (le 21 Juin) une météorite de 4m environ est passée
au-dessus du ciel de Russie, a explosé dans l’atmosphère et ses restes (quelques
fragments de quelques cm) ont été trouvés près de la ville de Lipetsk.
Une vidéo de l’évènement
a été montrée au public.
L’Assemblée générale de l’ONU a
déclaré le 30 Juin, « Journée internationale des astéroïdes ».
Les astéroïdes sont importants,
car c’est la matière originale dont notre Système Solaire est constitué.
Il est donc fondamental de les
étudier
C’est la raison pour laquelle,
l'Observatoire de Paris et la SAF vous proposent ce séminaire sur les
astéroïdes.
2-
POURQUOI UNE JOURNÉE DES ASTÉROÏDES ? PAR DANIEL HESTROFFER
IMCCE OBS DE PARIS
La
présentation de D Hestroffer (Herstroffer-AD2018.pdf)
est disponible au téléchargement avec mot de passe.
Daniel Hestroffer, est
astronome à l’IMCCE
(Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Éphémérides) dont il a été le
Directeur d’ailleurs.
Il a participé à la mission
Gaia depuis ses débuts.
Il est spécialisé notamment
dans l’étude des petits corps du Système Solaire.
Il nous explique pourquoi le 30
Juin est LA journée internationale des astéroïdes.
En fait, tout vient du 30 Juin
1908, date de l’évènement
de la Tunguska en Sibérie, où un astéroïde énorme (de l’ordre de 50m)
a explosé au-dessus de ce coin désert de Sibérie, situé à 1000km au Nord de la
ville d’Irkoutsk.
Cette lueur a été vue jusqu’en
Europe occidentale et détectée par les sismographes.
Zone particulièrement reculée,
si bien qu’il ne semble pas que l’on ait dénombré des victimes humaines.
La première expédition vers ce
lieu n’a eu lieu qu’en …1927 seulement !
Des mystères entourent toujours
cet évènement, on ne sait pas exactement ce qui a causé cette explosion :
astéroïde, comète, autre…
Où est le cratère d’impact ?
De façon générale parmi les
astéroïdes, il en est certains, qui peuvent croiser l’orbite de la Terre, ce
sont les Géocroiseurs (NEO en anglais) et parmi ceux-ci, les plus
potentiellement dangereux, les PHA : Potentially Hazardous Asteroids.
Ils sont plutôt gros (une
centaine de m) et proches de la Terre (< 0,5UA).
Ils sont donc à surveiller.
Mais il y a des astéroïdes que
l’on ne voit pas arriver ou trop tard, comme le célèbre
astéroïde de Tcheliabinsk dont on a déjà parlé sur ce site. On a
d’ailleurs retrouvé des
gros morceaux.
Il y a eu beaucoup de blessés,
non pas à cause de l’astéroïde lui-même mais à cause de l’effet de souffle qui a
cassé toutes les vitres.
Heureusement il y a des
astéroïdes que l’on peut détecter avant leur arrivée. Ce sont les plus nombreux.
Exemple :
2008
TC3.
Les risques existants, il faut
s’en préoccuper et donc développer des programmes de recherche et de destruction
éventuelles.
C’est le cas du programme
européen :
NEOShield
Plusieurs méthodes de
déviations d’astéroïdes sont développées par ce programme, elles sont décrites
sur le site indiqué.
POUR ALLER PLUS
LOIN :
La Tunguska par Futura
Sciences
L’astéroïde de Tunguska, un mystère plus de 100 ans plus tard
Asteroid Day à l’ESA.
La
mission HERA de l’ESA vers
les astéroïdes.
3-
PORTRAITS D’ASTÉROÏDES PAR SONIA FORNASIER DU LESIA OBS DE PARIS
Sonia Fornasier est
Astrophysicienne au laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en
astrophysique (LESIA) et maître de conférences à l’université Paris Diderot
depuis 2006.
Elle a fait ses études à la
prestigieuse université de Padoue se spécialisant en planétologie.
Elle travaille sur la
caractérisation des propriétés physiques des petits corps du système solaire via
observations multi longueur d’onde obtenues à partir de télescopes au sol et
dans l'espace.
Elle est impliquée dans
plusieurs missions spatiales de l’ESA et de la NASA dédiées à la planétologie
(missions Rosetta, BepiColombo, OSIRIS-REX, JUICE).
La présentation de S.
Fornassier (Fornasier-AD2018.pdf) est disponible
au téléchargement avec mot de passe.
Tout a commencé en 1801 avec la
découverte de Cérès par l’abbé Piazzi. On cherchait à savoir si dans cet immense
vide entre Mars et Jupiter il n’y avait pas une planète que l’on n’avait pas
remarqué.
Ce fut le début d’une traque
qui continue toujours. À ce jour on a découvert plus de 700.000 astéroïdes de
différentes compositions.
La masse totale des astéroïdes
de la ceinture principale est évaluée à 0,05% de la masse de notre Terre.
Le plus gros est
Cérès (950km de diamètre), puis
Vesta (530km) ….
On se rend bien compte des
différences de taille
sur cette photo.
Illustration : NASA/JPL Montage Emily L Planetary.org
Ce sont les restes de matière
qui n’ont jamais pu former une vraie planète, donc :
Principalement rocheux (comme
le manteau terrestre) de type S (stony en anglais) Certains ferreux (type M
comme métallique) comme le noyau terrestre pour ceux qui commençaient à se
différencier Et toutes les combinaisons entre les deux, à la suite de multiples
collisions depuis des milliards d’années.
L’étude spectrographique a
permis de déterminer trois grandes familles à première vue (en fait un peu plus
complexe)
Les astéroïdes les plus
primitifs sont du type carboné (C), ils correspondent à la composition du
Système Solaire primitif.
Parmi tous ces astéroïdes,
comme déjà dit, la catégorie des géocroiseurs (NEA Near Earth Astreroids ou NEO
Near Earth Objects) représentent une population proche des 100 millions d’objets
pour une taille supérieure à 10m., et près d’un millier de taille kilométrique !
Les plus dangereux, les PHA
(Potentially Hazardous Asteroids) sont ceux de taille supérieure à 140m et
orbitant proche de la Terre.
Illustration : nombre cumulatif
des NEA découverts depuis 1980. (JPL/Caltech).
On peut aussi
consulter ce graphique qui classe les découvertes en fonction des
systèmes de détection (surveys).
Le problème avec les
géocroiseurs est que la plupart d’entre eux ont une taille entre 30m et 300m
donc difficiles à découvrir.
On voit sur cette illustration
du MPC (Minor Planets Center) de 2018, la localisation de la plupart des
astéroïdes connus de la ceinture principale.
Ceux en rouge sont les
géocroiseurs.
Les orbites représentées sur le
schéma ci-contre sont impressionnantes mais ils sont répartis de façon très
lâche, même si on les représente par une multitude de points, en fait si vous
traversez la ceinture des astéroïdes, vous avez peu de chances d'en rencontrer
un ; deux en tous cas : aucune.
Mais au cours du temps,
évidemment cette probabilité augmente, dès que l'on dépasse l'échelle humaine.
Un corps de 1km a une probabilité de nous frapper en moyenne tous les 500.000
ans, un corps de 10km tous les 10 millions d'années etc.. Le dernier impact
connu : Meteor Crater (1200m) en Arizona par un projectile de seulement 50m de
diamètre.
Des missions ont été envoyées
vers les astéroïdes et d’autres sont en cours comme : NEAR (vers Éros), Hayabusa
(vers Itokawa avec retour d’échantillons), Dawn (vers Vesta et Cérès).
Récentes : Osiris Rex (vers
Bennu), Hayabusa 2 (vers Ryugu voir photo très récente prise de 100km d’altitude
JAXA dans le CR de A Barucci)….
Un mot complémentaire sur la
mission Dawn. Cette mission emportait un détecteur gamma et neutrons,
l'instrument GRaND (Gamma Ray and Neutron Detector), il pouvait pénétrer de
quelques mètres la surface des astéroïdes étudiés.
Pour Cérès les scientifiques se
sont aperçus qu’il y aurait sous la surface une couche d’eau ou peut-être même
des poches d’eau, et ceci probablement depuis plusieurs milliards d’années.
De plus les mesures de GRaND
semblent indiquer que la surface a été exposée à de l’eau liquide. Est-ce dû à
la radioactivité du noyau au début de sa formation ? Certains imaginent que
Cérès pourrait provenir d’un autre endroit du système solaire !
Question ouverte…..
POUR ALLER PLUS
LOIN :
Les astéroïdes
par l’ESA.
L’évolution des découvertes
des astéroïdes en vidéo.
Rencontre avec une comète :
CR de la conf VEGA de S Fornasier du 13 Mai 2017
What
are asteroids made of?
Par Universe Today
4-
LIENS ASTÉROÏDES MÉTÉORITES PAR BRIGITTE ZANDA DE L’IMPMC (MNHN)
Brigitte Zanda est
météoritologue à l’Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de
cosmochimie (IMPMC)
dépendant du Muséum National d'Histoire Naturelle (MNHN).
Sa présentation (Zanda-AD2018.pdf)
est disponible au téléchargement avec mot de passe.
Ses spécialités :
·
L’origine du
système solaire vue au travers des météorites primitives (chondrites).
·
Les corps
parents des météorites.
·
La Formation et
l’évolution de la croûte de Mars (à partir de l’étude de la météorite NWA7533).
Elle est aussi coordinatrice
des projets Fripon et Theodule.
Tout commence avec la vidéo de
la fameuse météorite de Tcheliabinsk, dont on peut
revoir la vidéo complète.
Les impacts de météorites sont
les témoins de la formation du Système Solaire, ils sont beaucoup plus visibles
sur la Lune qui ne possède pas d’atmosphère que sur Terre, où ils ont été
estompés par la végétation et l’évolution géologique.
Ci-contre
le graphe des fréquences des chutes en fonction de la taille des objets.
Voici la carte des chutes des
météorites en France.
Il y a 1100 chutes de
météorites enregistrées dans le monde. En France même : 47 chutes au 19ème
siècle, 8 chutes au 20ème.
On trouve 70% des météorites en
Antarctique et 25% dans les déserts, notamment dans le désert de l’Atacama au
Chili.
L’Atacama est aride depuis plus
de 35 millions d’années (hygrométrie inférieure à 0,1% !!!), son paysage
ressemble à celui de Mars.
Le réseau FRIPON
(FRIPON = Fireball Recovery and InterPlanetary Observation Network) est un
réseau de caméras couvrant le territoire, une centaine au minimum.
Il permet de déterminer avec
précision l’orbite de chaque objet entrant dans l’atmosphère, cela permettant de
remonter à l’origine du météore et devrait aussi permettre d’affiner la
localisation de l’endroit de la chute, afin de les recueillir.
On voit sur l’illustration
ci-contre, la
trajectoire de chute
d’un météore et le système de détection permettant de calculer cette
trajectoire.
Crédit : FRIPON
La détermination de la vitesse
du bolide est essentielle pour déterminer son origine dans le Système Solaire.
Cette vitesse est mesurée par
écho Doppler par radio.
À l’intérieur même du système
FRIPON, il existe le projet
Vigie Ciel, c’est un programme
de science participative porté par le Muséum national d’Histoire naturelle. Il
est financé par l’ANRU (Agence nationale de Rénovation Urbaine).
Il repose sur un site WEB
participatif et un réseau humain de correspondants régionaux pédagogiques et
académiques.
Il permet la recherche
coordonnée sur le terrain de météorites.
POUR ALLER PLUS
LOIN :
Fripon, le réseau français pour repérer les météorites se met en place
de Futura Sciences
Rechercher les météorites en
France, conf
par B Zanda sur YouTube.
Météorites, pierres de vie, pierres de mort :
CR de la conf SAF de M Gounelle du 15 Mai 2013
Expo météorites : CR de la
visite SAF du 4 Déc. 2017 au MNHN.
5-
À
LA RECHERCHE DES ORIGINES : OSIRIS-REX ET HAYABUSA2 PAR A. BARUCCI LESIA OBS DE
PARIS
Antonella Barucci a d’abord
travaillé avec André Brahic pendant une dizaine d’années avant de passer au
LESIA (Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique).
Elle a aussi participé au
projet Rosetta.
Elle travaille actuellement sur
les missions de retour d’échantillons d’astéroïde Osiris Rex (NASA) et Hayabusa
2 (JAXA), où elle est co-investigatrice à cause de son expertise sur les
astéroïdes et de son investissement à l’ESA.
La connaissance des astéroïdes
est fondamentale pour :
·
Connaitre
l’origine du Système Solaire et même pourquoi pas
·
L’origine de la
vie sur Terre
·
Protéger la
Terre contre certaines menaces venant d’astéroïdes dangereux.
Sa présentation (Barucci-AD2018.pdf)
est disponible au téléchargement avec mot de passe.
Deux missions très importantes
concernant les astéroïdes et des retours d’échantillons sont en cours en ce
moment.
Ce sont :
·
La mission
japonaise Hayabusa 2 vers l’astéroïde Ryugu
·
La mission
Osiris-Rex de la NASA vers Bennu
LA
MISSION HAYABUSA 2 VERS RYUGU.
Introduction d’après mes
astronews à ce sujet :
La JAXA (agence spatiale japonaise) voulait
donner une suite à la mission Hayabusa qui s’était déroulée avec succès même si
on a eu quelques périodes de suspense intense.
La nouvelle mission de Hayabusa 2 :
Assez similaire à l’ancienne mission ; mais en
se basant sur des techniques améliorées.
La sonde : similaire à sa première version,
600kg dimensions : un peu plus d’un m3.
Une autre représentation d’artiste.
La cible : toujours un astéroïde de petite
taille, cette fois il s’appelle 1999 JU3 (ou Ryugu), de l’ordre du km. Son
avantage, c’est un astéroïde primitif, datant de la formation du système
solaire. Il devrait contenir des molécules organiques.
Il est plus petit que 67P de Philae mais plus
dense. Néanmoins la gravité y est très faible.
Il devrait être atteint en 2018.
Le plan de mission :
Après une mise en orbite à 20km de l’astéroïde
et une étude cartographique de celui-ci.
Il est prévu de prélever des échantillons du
sol, de la même façon que pour la mission précédente (vous vous rappelez, le
canon à pichenettes !), mais cette fois en plusieurs étapes. D’abord on
s’approche du sol, on déclenche le canon, on recueille la poussière, on
s’éloigne. On répètera cette opération en un deuxième endroit de la surface.
Ensuite, et là c’est très novateur : on lance
violemment un projectile de 2kg vers la surface et on répète la manip de
prélèvement d’échantillon de ce sol qui a été débarrassé de sa couche de
surface.
Mais ce n’est pas tout, elle doit aussi
déposer à la surface un instrument développé par le CNES et la DLR, MASCOT (acronyme
de Mobile Asteroid Surface SCOuT). (un « scout » en anglais est un éclaireur)
On va larguer cette grosse boite à chaussures,
très près de l’astéroïde, vers les 100m d’altitude à la vitesse de l’ordre de
10cm/s.
Il va rebondir et une fois posé il a la
capacité de se retourner si nécessaire. (roue
à inertie et bras) car l’instrument principal doit être tourné vers
le sol. De plus cet ensemble est capable de se déplacer par bonds en d’autres
endroits.
MASCOT est
un atterrisseur de 10 kg doté d'un mécanisme de mobilité qui lui permettra de
visiter 3 sites sur l'astéroïde. Sa durée de vie est limitée par ses batteries
primaires, unique source d'énergie pour 12 heures de mission.
Pour atteindre ses objectifs scientifiques,
l'atterrisseur MASCOT embarque 4 instruments scientifiques :
· MicrOmega,
microscope infrarouge hyperspectral pour analyse minéralogique in
situ du sol, développé par l'Institut d'Astrophysique Spatiale (JP
Bibring IAS). MicrOmega constitue l'instrument
principal de MASCOT.
· CAM,
caméra champ large multispectrale pour fournir un contexte géologique aux sites
visités, développée par le DLR (Berlin) (agence spatiale allemande).
· MAG,
magnétomètre, développé par l'Université Technologique de Braunschweig.
· MARA,
radiomètre pour déterminer la température de la surface et déterminer l'inertie
thermique de l'astéroïde, développé par le DLR (Berlin) (agence spatiale
allemande).
La sonde aura une dizaine d’heure pour
travailler et transmettre ses informations (une batterie non rechargeable limite
sa durée de vie).
Retour sur Terre en 2020 pour récupération de
la capsule avec les échantillons dans le désert australien.
Présentation de la mission :
Plus sur Mascot avec interview
de F Rocard :
D’après les dernières données
(on est maintenant très près de Ryugu), on estime sa dimension à 850m
L’approche de l’astéroïde en
une douzaine d’images.
On voit ici une des photos les
plus précises de Ryugu vu par Hayabusa 2, alors que la sonde était à 20km de sa
cible
Crédit : JAXA.
La surface est très sombre
comme pour tous les astéroïdes carbonés de ce type.
Image 3D
(nécessite lunettes bleu-rouge)
On peut comparer la taille
par rapport à la cible de la première mission.
La forme de Ryugu peut
surprendre, il ressemble à un dé de forme bizarre. Il tourne sur lui-même
relativement lentement (un peu plus de 7 heures) De plus la répartition des
roches au sol semble aussi assez régulière.
Les scientifiques pensent qu’il
aurait été ralenti dans le passé, et se demandent si tout cela ne serait pas dû
à l’effet Yarkovsky ou effet YORP.
Note personnelle :
L’effet Yarkovsky.
Ce nom vient d’Ivan Yarkovsky qui en 1902
suggéra que le réchauffement journalier (par les IR) d’un objet en rotation dans
l’espace (un astéroïde par exemple), devrait ré émettre une partie de ce
rayonnement vers l’extérieur et ainsi exercer une force (très petite) sur cet
objet. Cet effet peut ainsi rendre très difficile les prédictions orbitales à
long terme de certains astéroïdes.
Si la surface ainsi chauffée pointe dans la
direction du mouvement orbital, les radiations qui s’en échappent jouent le rôle
de petits moteurs fusée, ralentissant le mouvement et rapprochant l’astéroïde du
Soleil.
Même si insignifiante, cette poussée
s’exerçant tous les jours sur plusieurs millénaires peut modifier l’orbite de
façon conséquente. Si la surface chauffée pointe dans l’autre sens on s’éloigne
lentement du Soleil.
Cet effet n’a jamais été étudié en détail sur
un vrai astéroïde, ce sera l’un des buts de la mission
Illustr : D Lauretta.
Cet effet est aussi appelé YORP acronyme des
noms des personnes qui l’ont étudié : Yarkovsky, O’Keefe, Radzievskii, et
Paddack.
L’effet YORP peut provoquer le ralentissement
de la rotation de petits corps.
On pense justement que l’orbite de Bennu a
ainsi été modifiée au cours du temps pour se rapprocher de plus en plus du
Soleil et donc de la Terre.
À cette occasion Antonella nous montre l’effet
YORP à l’aide
d’une petite
animation que j’ai retrouvée.
Comme on le voit la plupart des astéroïdes
démarrent leur vie en tant que corps seul, l’effet YORP pouvant à la longue le
transformer en deux parties.
C’est
Kevin Walsh du SwRI
(il est impliqué dans la mission Osiris-Rex) qui s’est spécialisé sur
ce sujet et propose un article intéressant expliquant la
création d’astéroïdes binaires avec l’effet YORP.
Planning prévisionnel de la mission Hayabusa-2
LA
MISSION OSIRIS-REX VERS BENNU.
Introduction d’après mes
astronews à ce sujet :
La NASA lance une mission ambitieuse début
Septembre, OSIRIS-Rex (acronyme de Origins, Spectral Interprétation, Resource
Identification, Security-Regolith Explorer) en direction d’un astéroïde avec
pour mission d’en ramener un échantillon sur Terre.
La cible : 101955 Bennu ou 1999 RQ36.
Comme on le remarque à son identification,
c’est un astéroïde découvert en 1999 de dimension approximative 500m et dont la
période orbitale de 1,2 ans (436 jours). C’est peut-être un fragment d’un
astéroïde plus gros.
C’est un géocroiseur (NEO Near-Earth Objects
en anglais), c’est-à-dire qu’il peut couper l’orbite terrestre, il fait partie
de la famille des Apollo (astéroïdes
dont leur demi-grand axe est strictement supérieur à 1 UA et leur périhélie
inférieur à 1,017 UA) ; il y en a plusieurs milliers de répertoriés.
Il frôle la Terre tous
les 6 ans en moyenne, un impact est donc possible au XXIème siècle.
C’est donc un astéroïde potentiellement
dangereux.
Bennu.
Drôle de nom pour un astéroïde ? En effet, comme la mission est américaine et
que nos amis outre atlantique sont de grands enfants, ils ont organisé un
concours pour nommer ce petit bout de pierre.
Et le gagnant est…un élève de Caroline du Nord
qui choisit ce nom de Bennu qui correspondait à un oiseau mythologique égyptien.
Le nom a été approuvé par l’UAI.
Les astéroïdes sont divisés en plusieurs
catégories dépendant de leur composition chimique.
Les plus primitifs sont les astéroïdes de type
carbonés, on pense qu’ils n’ont pas évolué depuis leur formation il y a plus de
4 milliards d’années. Ils devraient contenir des molécules organiques et des
acides aminés, éléments prébiotiques.
Il fallait aussi trouver un astéroïde pas trop
loin de la Terre, donc un géocroiseur, ce qui est le cas, il y en avait à
l’époque du choix approximativement 200. Il fallait aussi que le diamètre ne
soit pas trop petit, sinon sa période de rotation est trop grande et ce ne
serait pas facile de viser un point sur le sol, cela a réduit le choix à approx
25.
On voulait aussi un astéroïde primitif, comme
déjà dit plus haut, il n’en restait plus que quelques-uns, et comme Bennu avait
une forte probabilité de rencontrer la Terre dans le futur, ce sont ces diverses
raisons qui l’ont
fait choisir comme destination pour cette ambitieuse mission.
La mission OSIRIS-Rex.
Le but de cette mission est multiple :
·
Ramener sur Terre un échantillon
caractéristique de la surface (entre 60g et 2kg)
·
Cartographier la surface au point de vue
chimique et minéralogique
·
Documenter avec le plus de détails possibles
du site de prélèvement
·
Mesurer l’effet des variations d’orbite non
gravitationnelles (effet Yarkovsky)
·
Déterminer les caractéristiques complètes de
cet astéroïde afin de pouvoir comparer avec les observations terrestres
Le plan de vol :
·
Lancement début septembre 2016
·
Étude de Bennu à partir d’orbites de plus en
plus rapprochées : Octobre 2018
·
Étude de l’astéroïde pendant 500 jours approx
·
Prise d’échantillon notamment fin 2019
·
On quitte Bennu en Mars 2021
·
Arrivée orbite terrestre sept 2023
·
Éjection de la capsule échantillon pour
récupération dans le désert de l’Utah à la même époque.
C’est une Atlas 5 type 411 qui a lancé la
sonde de Cape Canaveral
La sonde elle-même :
|
|
|
|
C’est un gros un cube de 3m de
côté avec deux panneaux solaires de 8,5m2. Masse au
décollage 1500kg. |
Osiris-Rex sur banc de test
(Lockheed Martin) |
Les panneaux solaires chargent des batteries
au Li-Ion, des petits propulseurs à l’hydrazine sont aussi montés pour les
diverses manœuvres.
La structure est fortement inspirée des sondes
Maven et MRO qui ont fait leur preuve. Une photo
de la sonde en salle blanche.
La cartographie de Bennu est une des missions
essentielles, c’est pour cette raison que la sonde va le survoler de plus en
plus près.
Aux dernières nouvelles (fin Juin 2018) tout
allait bien à bord. Rencontre avec Bennu : Décembre 2018.
Les dernières informations
communiquées par A. Barucci sur Bennu :
·
Taille 490m +/-
20m
·
Forme
sphéroïdale
·
Période de
rotation 4,3 heures
·
Densité 1,26
·
Albedo : 0,045
·
Type spectral : B
(subdivision du type C)
On peut voir une représentation
de la rotation de Bennu sur
cette
image animée à partir de données radar.
Une
autre en couleur
représentant les reliefs.
La
partie la plus délicate : le prélèvement avec le bras TAGSAM.
L’ensemble pour le prélèvement
et le retour d’échantillons sur Terre comprend deux instruments très
perfectionnés.
Deux
mots sur le principe de prise d’échantillons ; c’est un système du type « touch
and go » ; un bras articulé de grande longueur (3,2m) TAGSAM (Touch and Go
Sample Acquisition Mechanism) portant à son extrémité une
gamelle ressemblant à un vieux filtre à air de voiture, permettant de
projeter un jet d’azote liquide sur le pourtour afin de fluidiser le régolithe
et permettre ainsi l’aspiration dans une chambre de récupération.
Ensuite cet échantillon est
placé dans la capsule de retour SRC (Sample Return Capsule).
L’approche va se faire à
vitesse relative très lente : 10cm/s et en s’adaptant exactement à la période de
rotation de Bennu.
Une belle photo du bras en
salle d’essai et encore une, bras
déployé.
Voici cette opération détaillée
en images (provenance vidéo
NASA)
|
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Le collecteur de
TAGSAM touche la surface |
Aussitôt de l’azote
soufflé par l’extérieur provoque « l’envol » du régolithe qui est
recueilli dans le réceptacle rouge |
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Une fois certain
que le réceptacle est suffisamment rempli, celui-ci est transporté
dans la capsule de retour sur Terre. |
|
Le problème posé par la
collecte en gravité extrêmement faible est le fait que dès que l’on y touche,
tout s’envole, il y a dispersion, il faut pouvoir rendre compact l’ensemble à
prélever.
C’est le rôle de cette bouffée
d’azote qui doit propulser tous ces morceaux de gravier dans le réceptacle.
Antonella prend quelques minutes pour répondre
à de bonnes questions.
POUR ALLER PLUS
LOIN :
Sur Hayabusa-2 :
Stereo
image of asteroid Ryugu by Dr Brian May
La mission
spatiale Hayabusa2 se rapproche de l’astéroïde Ryugu
article du LESIA
What would it be like to stand on the surface of Ryugu?
La sonde traqueuse d’astéroïde Hayabusa en vue de sa cible,
article du journal Suisse Le Temps
Stereo
image of asteroid Ryugu by Dr Brian May
Hayabusa 2 :.la sonde vient de voir sa cible !
article des astronews du site.
Sur l’effet YORP :
The Yorp
Effect and Bennu par
D Lauretta
Influence
of the YORP effect on rotation rates of near-Earth asteroids
Solar-powered asteroids make their own moons
article de New Scientist
The YORP Effect and Bennu
de la Planetary Society
L'intérieur de l'astéroïde Itokawa révélé grâce à l'effet YORP
de Futura Sciences.
What is the Yarkovsky Effect? Vidéo expliquant
de façon un peu simpliste cet effet.
Sur la mission Osiris-Rex :
L’astéroïde Ryugu dévoile sa forme bizarre mais attendue
article de Ciel et Espace.
Get ready for OSIRIS-REx at Bennu! ...but be patient.
Blog de planetary org (Emily).
Site de la mission à
la NASA.
Le site de la mission à
l’Université d’Arizona.
How do we know when we have collected a sample of Bennu? Par
Dante Lauretta.
OSIRIS-REx Mission chez EO
portal. Très complet à lire !
Osiris-Rex : un voyage aux origines du système solaire,
article de Sciences et Avenir.
The OSIRIS-REx Asteroid Sample Return Mission ,
description par la NASA.
VIDÉOS concernant la mission Osiris Rex :
Video explicative du bras de
prélèvement TAGSAM. https://videopress.com/v/rEhJ3Ugt
UA to Lead NASA's OSIRIS-REx
Mission : https://youtu.be/hvRr1-6ow2U vidéo
complète de la mission (6 min)
NASA's OSIRIS-REx Asteroid
Sample Return Mission racontée par Dante Lauretta : https://youtu.be/T0FxDxs7lyw
NASA |
How Sunlight Pushes Asteroids, l’effet Yarkovsky plus en détail : https://youtu.be/hDmlB2_BCN8
NASA | OSIRIS-REx Investigates
Asteroid Bennu, une vue simplifiée de la mission : https://youtu.be/U-VR6pNi70k
6-
ANALOGIES POTENTIELLES ENTRE COMÈTES ET ASTÉROÏDES, MISSION ROSETTA.PAR
ANNY-CHANTAL LEVASSEUR REGOURD PROFESSEUR ÉMÉRITE SORBONNE UNIVERSITÉ,
ASTROPHYSICIENNE AU LATMOS.
Anny-Chantal Levasseur Regourd,
est une spécialiste des comètes et astéroïdes, elle est professeur émérite à la
Sorbonne Université (anciennement UPMC Université P. & M. Curie, Paris).
Elle est astrophysicienne au
LATMOS (Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales).
Elle a été aussi, rappelons-le,
la coordinatrice française de l’année mondiale de l’astronomie AMA 2009.
Elle est officier de la Légion
d’Honneur.
Sa présentation n’est pas
encore disponible.
Sa présentation sur les comètes
et astéroïdes comprend les parties suivantes :
1-
Rosetta et la
comète 67P
2-
Analogies entre
comètes et astéroïdes
3-
Poussières
cométaires et nuages interplanétaire
4-
Poussières
cosmiques dans l’environnement terrestre
5-
Conclusions
Concernant
la mission Rosetta
sur la comète Churyumov-Gerasimenko ou 67P, de
nombreux rapports ont déjà été publiés sur ce site ; il faut en
complément constater les remarquables propriétés des poussières éjectées :
·
Une abondance
de composés organiques (C,H,O,N) et notamment de molécules complexes.
·
La structure
est en « agrégats », c’est-à-dire des grains plus ou moins poreux, provenant
probablement de la périphérie du disque protosolaire.
·
Structure
hiérarchique avec dimension fractale.
Exemple de la diversité des
particules sur une petite surface collectée dans la coma de 67P.
La lumière vient de la droite.
En a) particules compactes
En b) un amas diversifié
En c) un amas aggloméré
En d) un agrégat type « rubble
pile ».
Illustration : ESA/Cosima
Analogies entre comètes et astéroïdes.
Sont-ce de vrais faux amis,
nous dit Anny Chantal Levasseur Regourd?
Par exemple :
P/2010 A2, corps d’une centaine de mètres qui fut découvert dans la
ceinture d’astéroïdes comme comète (par LINEAR en Janv 2010) car accompagné
d’une queue.
IL est ensuite imagé par
Hubble, on voit
ici son évolution avec cette image gif ?
Photo : NASA/ESA/D Jewitt
Malgré sa ressemblance avec une
comète, on remarqua :
·
Une trainée de
poussières probablement due à un impact avec un astéroïde.
·
Des débris de
l’ordre de centaines de mètres.
Cela amena les scientifiques
(et notamment le célèbre D Jewitt d’Hawaï) à penser que P/2010-A2 est le
résultat d’un choc récent (2009 ?) entre deux astéroïdes. Rosetta a confirmé
plus tard cette hypothèse.
Autre exemple : l’astéroïde
3200 Phaéton,
géocroiseur de quelques km, découvert par le satellite IRAS en 1983.
Il fait partie de la catégorie
des astéroïdes potentiellement dangereux.
Mais il possède des
caractéristiques qui font douter de sa nature exacte :
·
Il a une orbite
de type cométaire périhélie : 0,14 UA et aphélie : 2,4 UA
·
Ce serait un
corps parent des Géminides à qui il donne naissance de la pluie de météorites de
même nom
·
Son noyau est
de type cométaire sombre.
Bref est-ce une comète
dormante ? Une vielle comète ?
Voici une
image
radar animée de ce noyau.
Poussières cométaires et nuage interplanétaire.
Les poussières cométaires qui
s’échappent des surfaces et sous surfaces des noyaux cométaires, devraient nous
aider à mieux comprendre l’origine du système solaire.
Elles auraient pu apporter sur
terre des molécules complexes.
Ces poussières sont repoussées
par
la pression de
radiation solaire.
C’est cette pression qui donne
le superbe aspect des queues de comètes comme par exemple celle
de Mc Naught.
Explication des forces en
présence et de l’évolution de l’agglomération de ces poussières.
Donnant naissance au phénomène
de
la
lumière zodiacale notamment.
Les
poussières cosmiques dans l’environnement terrestre.
Ces poussières sont aussi
appelées par leur acronyme anglais
IDP
(Interplanetary Dust Particles)
Cette poussière cosmique est
présente dans l’espace, elle est généralement de taille de l’ordre de la
centaine de microns.
Exemple de poussière
interplanétaire poreuse et chondritique.
Photo crédit : CC
On a collecté des poussières
extraterrestres depuis les différentes stations spatiales (Skylab, Saliut, Mir
etc..) et aussi avec le satellite LDEF (Long Duration Exposure Facility).
On a aussi collecté de telles
poussières à partir
d’avions volant à très haute altitude.
Ces particules recueillies IDP
peuvent être classées en différentes catégories :
·
Particules non
chondritiques provenant d’objets différentiés comme des planètes ou astéroïdes
·
Particules
chondritiques qui sont les plus primitives
·
Parmi ces
dernières, on a des particules de type agrégats riches en silicates et
organiques, elles sont d’origine cométaire (voir les échantillons recueillis par
Stardust).
POUR ALLER PLUS
LOIN :
Poussières cométaires et interplanétaires par
Anny Chantal Levasseur Regourd à l’Institut
Profiling COSIMA’s dust grain family
Typology of dust particles collected by the COSIMA mass spectrometer in the
inner coma of 67P
par Y Langevin et al
P/2010 A2, la comète qui n'en est pas une
de Futura Sciences.
Conférence de AC Levasseur Regourd :
Comètes et astéroïdes, retour sur nos origines
Les poussières des systèmes planétaires extrasolaires
thèse de Jean-Charles Augereau
Lumière zodiacale et nuage zodiacal
présentation d’Anny Chantal Levasseur Regourd
Rosetta, la fin d'une odyssée
d’Anny Chantal Levasseur Regourd
Frontière floue entre comètes et astéroïdes :
CR conf. SAF de Anny Chantal Levasseur Regourd. du 9 Nov 2011
Micrométéorites et météorites : du milieu interstellaire aux processus in situ
dans le système solaire primitif
par Jean DUPRAT
Des poussières extra terrestres en Antarctique :
CR conf SAF de J Duprat du 17 Février 2010.
Cosmic Dust
par la National Academic Press
Stardust, le retour : CR de
la conférence de J Borg de l'IAS à l'Observatoire
NASA’s Cosmic Dust Program: Collecting Dust Since 1981
7-
LA
TABLE RONDE QUESTIONS RÉPONSES.
Nombreuses questions de la part
du public.
Les participants à cette table ronde.
De g à d : AC Levasseur Regourd ; B zanda ; A
Barucci ; S Fornasier ; D Hestroffer et JPM
Merci à tous pour cette très
intéressante manifestation et en attendant l’année prochaine, espérons que le
ciel ne nous tombera pas sur la tête comme disaient nos amis les Gaulois !
Prochaine conférence mensuelle de la SAF à TeleComParistech :
Vendredi 14 Septembre
2018 19H00
CONFÉRENCE DE James C. EVANS (Physicien et Historien des Sciences)
Université de Puget Sound (Wa USA) Francophone
SUR
«
L’ASTRONOMIE GRECQUE À SON APOGÉE AVEC LA MACHINE D’ANTICYTHÈRE.
»
ATTENTION MODIFICATION PAR RAPPORT AU PROGRAMME PRÉCÉDENT SUITE À
UN EMPÊCHEMENT D’OLIVIER WITASSE (QUI VIENDRA LE 14 DEC°)
Réservation à partir du 16 Aout 2018 9H00
Entrée
libre mais
réservation
obligatoire. (Vigipirate)
Bon ciel à tous
Jean Pierre
Martin Président
de la commission de cosmologie de la SAF
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