OSIRIS-REx est en phase final

La sonde spatiale OSIRIS-Rex a pour but d’étudier l’astéroïde Bennu. Depuis son lancement en septembre 2016 la sonde à déjà boucler une orbite complète autour du soleil qui lui aura servi de catapulte pour se retrouver dans l’alignement de Bennu. La première image du rocher nous parviens en août 2018 et toute une série de photos hautes résolution s’en suivent. La sonde ayant parcouru plus de 2 milliars de Km est désormais à 20 Km de Bennu.

Film réalisé à partir de 36 photos de Bennu prises par la caméra PolyCam à une distance d’environ 80 km sur une durée de 4 heures 18 minutes.

Les mois passes et la sonde se rapproche de plus en plus pour cette fois analyser des surfaces pouvant permettre son atterrissage. Les zones détectés sont plus restreintes que prévu et leur diamètres de 10 à 20 m² seulement. Toute une série de capteurs entre en jeux pour cartographier Bennu et déterminer ses caractéristiques spectrales, thermiques et géologique. Une étude est aussi fait sur les effets de la lumière du Soleil, qui réfléchissent sur différents angles les rayons lumineux. Une carte des caractéristiques thermiques est également dressée, pour déterminer les régions, intéressantes ou encore à éviter, pour le prélèvement d’échantillons, mais également pour contribuer aux études géologiques ultérieures. À l’issue de cette phase, 12 sites d’atterrissage potentiels sont identifiés.

Fin août 2019, l’équipe scientifique sélectionne quatre sites d’atterrissage potentiels présentant un intérêt scientifique (présence de minéraux hydratés et de matériaux riches en carbone…) et comportant du régolite et des roches de moins de 2,5 centimètres de diamètre (taille compatible avec le fonctionnement du système de prélèvement TAGSAM). Deux de ces sites se trouvent près de l’équateur, et deux autres sont plus proches des pôles.

Les analyse des sites d’atterrissage

se poursuivent et mette en évidence certains points majeur à prendre en compte:

  • au moment du prélèvement, le Soleil doit être au moins à 5 degrés au-dessus de l’horizon, mais les heures les plus chaudes (Soleil vers le zénith) doivent être évitées
  • la sonde spatiale doit pouvoir communiquer avec la Terre (Bennu ne s’interpose pas);
  • le Soleil doit être également dans une direction précise.

De Janvier à Juin 2020 ce sont les répétitions des atterrissages qui sont stoppés à 30m du sol, ceci afin de vérifier le bon déploiement du bras du système de prélèvement, mais aussi que la communications avec la Terre ne flanche pas. Et bien évidemment que le contrôle d’altitude permette de garder un angle à 90° avec le bras de prélèvement.

Séquence d’atterrissage : A : début de la séquence (H-4.3 h), B : déploiement du système de prélèvement (T-242 min), C : activation du lidar (T-85 min), D : configuration atterrissage (T-31 min), E : point d’arrêt à 125 mètres (T-20 min), F : point d’arrêt à 55 mètres (T-10 min), G : armement des bouteilles d’azote (T-50 s), H : atterrissage, prélèvement de l’échantillon, marche arrière (T+5 s), I : retour à une configuration de vol, J : photo et mesure de la masse de l’échantillon, K : stockage de la tête du système de prélèvement dans la capsule de retour.

Et c’est aujourd’hui que la sonde entame son véritable atterrissage, réduisant sont alors sa vitesse de descente à 10cm/s. Le bras déployé ne touchera le sol que pendant 5 secondes, le temps d’expulser un jet d’azote qui soulèvera des parcelles de sol et de roches. Le système de prélèvement aura 3 essais maximum pour récupérer de 60g à 32kg d’échantillon.

Il faudra encore que la sonde patiente 2 ans aux abords de Bennu avant de pouvoir se trouver dans la bonne trajectoire pour un retour sur Terre courant septembre 2023.

Diagramme de la sonde spatiale OSIRIS-REx : A : capsule échantillon SRC ; B : système de prélèvement TAGSAM ; C : structure dérivée de celle de MRO ; D : panneaux solaire de 8,5 m2 ; E : antenne grand gain de 2 mètres de diamètre ; F : moteurs-fusées de 200 N de poussée ; G : viseurs d’étoiles ; H : antenne moyen gain ; I : articulation des panneaux solaires avec deux degrés de liberté ; J : antenne faible gain ; K : réservoir d’hélium ; 1 : Lidar ; 2 : altimètre OLA ; 3 : caméras OCAMS ; 4 : spectromètre OTES ; 5 : spectromètre infrarouge OVIRS.

Quant à Bennu, cet astéroïde de pratiquement 500m de diamètres est de type géocroiseur Apollon, ce qui veut dire qu’il coupe l’orbite de la Terre. Il met 1.2 années pour faire le tour du soleil et se rapproche en moyenne de 300000km de la Terre tous les 6 ans. Il est donc classé comme un objet potentiellement dangereux, mais vu sa très faible densité et les vides qui doivent le composer, en cas d’impact avec la Terre la majorité sinon la totalité de sa masse se désintégrerait avant de toucher le sol.

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Voici les principaux résultat des analyses à ce jour:

  • l’éjection épisodique de particules, ce qui ajoute Bennu à la douzaine d’astéroïdes actifs connus à ce jour (sur plus de 800 000) ;
  • une surface particulièrement irrégulière, avec plus de 200 blocs de plus de dix mètres de diamètre, alors qu’on s’attendait à un sol constitué de particules centimétriques ;
  • la forme d’une toupie (avec un renflement équatorial dû à la grande vitesse de rotation), mais une densité étonnamment faible, celle d’un amas de débris seulement liés par la faible gravité, avec près de 60 % de vide ;
  • une abondance de minéraux hydratés (des phyllosilicates) et de magnétite, comme les rares météorites CM (mais avec des propriétés physiques différentes) ;
  • une rotation en train d’accélérer, sans doute à cause de l’effet YORP (une interaction avec le rayonnement solaire) ;

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