Mardi 14 février
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HayabusaIntroductionDans la quête scientifique que constitue la compréhension de la naissance du système solaire, les corps mineurs - astéroïdes et comètes - occupent une place toute particulière. Ce sont en effet les objets les plus primitifs que nous connaissions, et donc probablement les plus représentatifs des "briques élémentaires" ayant servi à la formation des grosses planètes comme la Terre, qui ont de leur côté effacé pratiquement toute trace de leur lointaine enfance. Mais les astéroïdes et les comètes ne sont pas seulement de paisibles cailloux célestes, gardiens des mystères de la genèse, ils peuvent aussi constituer une menace pour la vie sur Terre. Ainsi, plusieurs grandes crises biologiques identifiées par les géologues dans les couches sédimentaires leur sont au moins partiellement attribués. C'est donc à double titre que ces corps ont été et sont étudiés par la communauté des chercheurs. Bien qu'une grande partie de nos connaissances dans ce domaine nous viennent des analyses menées sur les météorites (qui ne sont ni plus ni moins que des échantillons ramenés "naturellement" sur Terre), les progrès techniques ont permis de passer à une exploration directe à l'aide d'engins automatiques. On se souviendra par exemple du survol de la comète de Halley par la sonde européenne Giotto en 1986, ou celui de l'astéroïde Gaspra par la sonde américaine Galileo en 1991. Depuis ces premiers exploits, d'autres projets plus impressionnants encore ont vu le jour. L'un d'eux - la mission Stardust de la Nasa - a même rapporté sur notre planète des particules récoltées dans la queue d'une comète. Cependant, pour les astéroïdes, une telle méthode n'est pas reproductible, puisqu'ils n'éjectent pas de matière dans l'espace. Pour en prélever un échantillon, il n'y a donc qu'un seul moyen : se poser, procéder à la collecte, et redécoller. Une tâche loin d'être aisée, surtout sur un corps irrégulier et à la gravité capricieuse. C'est pourtant le défi que s'est lancé la Jaxa (l'agence spatiale japonaise) avec la mission Hayabusa, dans laquelle elle a engagé plus de 18 milliards de yens, soit environ 150 millions d'euros. À l'heure où sont rédigées ces lignes, on ignore toujours si la collecte d'échantillons a été réussie ou non, tant cette phase de la mission a été rocambolesque (voir le déroulement détaillé). La réponse devrait venir peu après le 13 juin, date à laquelle la sonde larguera dans l'atmosphère terrestre la capsule censée contenir les précieux fragments. D'ici là, le suspense continue...
Informations générales
ObjectifsDire qu'avec la mission Hayabusa, la Jaxa a placé la barre très haut est presque un euphémisme. Il faut dire que prélever un échantillon à la surface d'un astéroïde et le rapporter sur Terre est déjà en soit une opération d'une incroyable complexité, jamais tentée jusque là. Mais l'agence japonaise a choisi de s'imposer une difficulté supplémentaire, en faisant de sa sonde un véritable démonstrateur technologique. Une petite sonde à la pointe du progrèsHayabusa est en effet dotée de plusieurs technologies encore balbutiantes dans le domaine spatial. Ses moteurs, notamment, sont de type "ioniques", c'est-à-dire qu'ils utilisent l'ionisation d'un gaz - et non une combustion - pour générer leur poussée. Le principal avantage de ce système est qu'il consomme très peu par rapport à la propulsion chimique traditionnelle et qu'il permet donc d'alléger le vaisseau ou d'emporter davantage de matériel scientifique. Revers de la médaille, la poussée obtenue est très faible, ce qui oblige à laisser les moteurs allumés sur de longues durées. Dans la liste des technologies innovantes embarquées sur Hayabusa, on notera aussi la navigation optique autonome, qui permet au vaisseau de se repérer lui-même par rapport à sa cible grâce à ses caméras et aux données du lidar. Une telle capacité est extrêmement utile pour les missions lointaines, car le délai de transmission radio est trop grand pour que le vaisseau puisse être piloté en direct depuis la Terre. Enfin, l'atterrisseur Minerva est également une petite révolution à lui tout seul puisqu'il affiche une masse record de... 591 grammes ! Il est conçu pour effectuer des relevés de température et prendre des clichés haute résolution tout en rebondissant lentement à la surface de l'astéroïde. C'est la première fois depuis les missions soviétiques Phobos qu'un engin de ce genre est développé pour explorer un corps céleste. À noter qu'un second atterrisseur, à peine plus lourd (un kilogramme), devait être fourni par la Nasa avant d'être annulé en novembre 2000 pour cause de restrictions budgétaires. Rendez-vous avec un géocroiseurLa première cible choisie pour la mission Hayabusa était 4 660 Nérée, un astéroïde géocroiseur de la famille des Apollons. Mais, suite à un échec de la fusée M5 en juillet 2000, le départ de la sonde fut repoussé, plaçant Nérée hors d'atteinte. Une nouvelle cible fut alors sélectionnée : 1998 SF36, qui deviendrait plus tard 25 143 Itokawa, en hommage à Hideo Itokawa, l'un des pères de l'astronautique japonaise. Les objectifs scientifiques du projet incluent une étude complète des caractéristiques de l'astéroïde-cible : rotation, forme, couleur, composition de surface, densité, structure interne, etc. Pour cela, la sonde est équipée de plusieurs instruments de télédétection (voir leur description plus bas) ainsi que d'un minuscule atterrisseur évoqué précédemment. Mais surtout, elle emporte un dispositif de prélèvement d'échantillons, constitué d'un "pistolet" capable de projeter des billes de cinq grammes à une vitesse de 300 m/s vers le sol de l'astéroïde, et d'un cornet collecteur chargé de récupérer une partie du matériel soulevé par chaque tir. Un tel dispositif ne nécessite pas de véritable atterrissage, mais suppose plutôt un contact très bref avec la surface. C'est d'ailleurs, semble-t-il, ce qui a inspiré le nom donné à la sonde, puisque Hayabusa signifie littéralement "faucon pélerin" en japonais. Une fois revenus sur Terre à bord d'une petite capsule de rentrée atmosphérique, les échantillons doivent être analysés en laboratoire pour affiner et compléter les résultats acquis par les instruments embarqués. L'étude de la composition chimique et minéralogique de l'astéroïde doit notamment permettre de trouver son analogue le plus proche parmi les météorites connues et, de manière plus générale, d'établir des liens plus précis entre les "roches tombées du ciel" et leurs corps d'origine. DéroulementLancement et trajet jusqu'à ItokawaC'est le 9 mai 2003 que la sonde Muses C, tout juste lancée depuis le centre spatial d'Uchinoura par une fusée M5 [image 1], est officiellement rebaptisée "Hayabusa". Les premiers mois de son voyage se déroulent sans encombre. Les quatre moteurs ioniques expérimentaux, en particulier, donnent entière satisfaction à leurs concepteurs. Mais dès la fin de l'année 2003, la mission connaît son premier incident : une éruption solaire endommage les panneaux photovoltaïques de l'engin, réduisant leur capacité à produire l'énergie nécessaire au bon fonctionnement des autres composants, dont les moteurs ioniques. Ces derniers voient ainsi leurs performances se dégrader également, en conséquence de quoi l'arrivée aux abords d'Itokawa se retrouve retardée de trois mois (de juin à septembre 2005). La date de départ ne pouvant être changée pour des raisons liées à la mécanique orbitale, c'est autant de temps perdu pour l'étude de l'astéroïde. Le 19 mai 2004, soit un peu plus d'un an après son lancement, Hayabusa repasse à proximité de la Terre (à environ 3 700 kilomètres de distance) et utilise son attraction gravitationnelle pour changer de trajectoire [image 2]. La manœuvre, la première de ce type exécutée par un vaisseau à propulsion ionique, est parfaitement réussie : Hayabusa est désormais sur les "bons rails" pour sa rencontre avec Itokawa. S'en suivent alors quatorze nouveaux mois de voyage, au cours desquels la sonde rattrape petit à petit son retard sur son objectif. Le 31 juillet 2005, alors qu'il reste un mois et demi avant l'arrivée aux abords d'Itokawa, Hayabusa subit sa deuxième avarie de la mission. Cette fois, le Soleil n'y est pour rien : c'est l'un des trois gyroscopes de bord qui a cédé. Problème, ces instruments jouent un rôle essentiel dans le contrôle de l'orientation du vaisseau. Mais ce dernier est heureusement capable de fonctionner correctement avec seulement deux gyroscopes opérationnels, de sorte que la panne n'inquiète pas outre mesure les ingénieurs japonais... C'est même plutôt l'enthousiasme qui commence à monter du côté de la Jaxa, car à cette période survient le premier contact "visuel" avec Itokawa. Le petit corps céleste apparaît en effet sur une série de clichés produits par le senseur stellaire d'Hayabusa entre le 29 juillet et le 12 août, sur lesquels on le voit nettement se déplacer par rapport aux étoiles [image 3]. Les 23 et 24 août, une observation similaire est réalisée, cette fois avec la caméra haute résolution Amica [image 4].
Astéroïde en vueIl faut cependant attendre la première quinzaine de septembre pour qu'Hayabusa commence à percevoir sa cible autrement que comme un point lumineux mouvant. Peu à peu, les images envoyées par la sonde révèlent une forme allongée tout à fait concordante avec les observations radar menées depuis la Terre [image 5]. Des détails de plus en plus fins se dessinent ensuite, au fur et à mesure du lent rapprochement des deux objets (une dizaine de kilomètres par heure à peine !). Le 6 septembre, la rotation d'Itokawa est détectée. Le 7, les premières images multispectrales sont acquises avec la caméra Amica. Le 9, la forme générale de l'astéroïde se précise avec la découverte d'une imposante protubérance [image 6]. Le 10, quelques structures de petite échelle deviennent discernables [image 7]. Enfin, le 12 septembre, la sonde se positionne une vingtaine de kilomètres au-dessus d'Itokawa et dévoile une surface contrastée comportant des zones très accidentées et d'autres beaucoup plus lisses [image 8]. Il faut expliquer ici que le plan de vol d'Hayabusa ne prévoit pas sa satellisation autour d'Itokawa (contrairement par exemple à ce qui avait été fait pour la sonde américaine Near Shoemaker lors de sa visite de 433 Éros). Pour pouvoir suivre sa cible à la trace, le vaisseau est simplement placé sur une orbite héliocentrique très similaire, le système de navigation embarqué étant chargé de corriger les petites déviations résiduelles. Il s'agit donc en quelque sorte d'un "survol prolongé". Hayabusa stationne un peu moins de trois semaines au point des vingt kilomètres, aussi appelé "gate position" (la porte d'entrée) par les responsables de la mission, le temps de réaliser une première cartographie globale et un premier modèle 3D d'Itokawa. Le but est d'obtenir rapidement des données sur le champ de gravité de celui-ci, en vue de les inclure dans les simulations prévues avant les prélèvements d'échantillons.
Début des opérations rapprochéesLe 30 septembre, une nouvelle étape est franchie avec la descente de la sonde à sept kilomètres de la surface de l'astéroïde, au point surnommé "home position" (le domicile). Ce rapprochement conséquent permet l'obtention de nouveaux clichés beaucoup plus détaillés [image 9], même si la Jaxa n'en montre pas trop pour que ses scientifiques ne se fassent pas "doubler" par certains de leurs collègues non impliqués dans la mission. L'agence japonaise doit par ailleurs faire face à la perte d'un deuxième gyroscope le 2 octobre, qui oblige désormais la sonde à utiliser ses petits moteurs chimiques d'appoint (et donc à consommer ses ergols) pour maintenir son orientation. Le timing reste serré pour Hayabusa, qui, rappelons-le, est arrivée à destination avec trois mois de retard et ne peut repartir plus tard que décembre, sans quoi elle manquerait sa fenêtre de retour vers la Terre. Toutefois, au début du mois de novembre, les choses ont déjà bien avancé : la masse et la densité d'Itokawa ont pu être estimées une première fois, les régions "polaires" ont été explorées [image 10], la cartographie et le modèle 3D ont été affinés... Mieux encore, deux sites d'atterrissage potentiels ont été sélectionnés. Le premier est baptisé Muses Sea, et pas seulement pour le jeu de mot avec l'ancien nom de la sonde, mais aussi parce que sa surface lisse n'est pas sans rappeler les mers lunaires [image 11]. Le second site, baptisé Woomera Desert (en référence à la région du même nom en Australie où doit être récupérée la capsule à échantillons), est davantage rocailleux mais semble présenter quelques zones suffisamment dégagées pour y envoyer Hayabusa en toute sécurité [image 12]. Forts de ces résultats, les responsables de la mission décident de lancer le 3 novembre une répétition générale en vue d'une première tentative de prélèvement d'échantillons. Cette opération doit non seulement permettre de tester le comportement de la sonde à proximité immédiate d'Itokawa, mais elle est aussi l'occasion de déposer sur ce dernier l'atterrisseur Minerva, ainsi qu'un "target marker", petit appareil réfléchissant qui doit servir de repère pour le système de navigation autonome. Malheureusement, alors que la surface de l'astéroïde n'est plus qu'à quelques centaines de mètres, une anomalie est détectée par l'ordinateur de bord et l'équipe au sol décide donc, par mesure de sécurité, d'envoyer l'ordre à son appareil d'annuler la manœuvre. Une deuxième répétition générale est réalisée le 9 novembre. Cette fois, aucune anomalie ne vient perturber l'opération, et Hayabusa descend jusqu'à 70 mètres seulement de la surface d'Itokawa avant de s'en éloigner à nouveau. Un repère réfléchissant est ensuite largué volontairement dans l'espace pour vérifier que de la sonde parvient à le localiser grâce à l'émission de flashs lumineux. Le 12 novembre, Hayabusa effectue une troisième et dernière approche à très basse altitude dans le but cette fois de déployer Minerva, le robot rebondissant. Peu après 6h TU, l'ordre de larguage est émis par l'équipe au sol. Il est reçu seize minutes plus tard par Hayabusa, qui exécute immédiatement la tâche demandée. Minerva se détache alors avec succès et établit sans difficulté le contact avec son vaisseau-mère. Hélas, le petit appareil ne rencontrera ensuite jamais la surface d'Itokawa : placé sur une trajectoire erronée, il s'éloigne progressivement pour se perdre dans l'espace. L'analyse des données de télémétrie montrera que c'est un malheureux concours de circonstance qui a entraîné l'erreur de largage. En effet, durant le délai de transmission du signal radio entre la Terre et Itokawa, Hayabusa s'est approché dangereusement de l'astéroïde, ce qui a entrainé le déclenchement d'une manœuvre de correction par le système de navigation. De ce fait, au moment où Minerva s'est séparé, Hayabusa était encore en train de remonter et son orientation n'était pas favorable...
Difficiles prélèvements d'échantillonsMalgré ce coup dur, la mission se poursuit, d'autant plus qu'en dehors du déploiement raté de Minerva, les opérations à proximité d'Hayabusa ont donné satisfaction. Les images acquises lors de ces descentes ont d'ailleurs permis de sélectionner définitivement le site d'atterrissage : Woomera Desert se révélant trop accidenté, ce sera Muses Sea. Le 19 novembre, c'est donc le grand jour, celui de la première tentative de prélèvement d'échantillons. L'opération débute vers 12h TU, depuis un kilomètre d'altitude. À 20h30, Hayabusa est à 40 mètres d'Itokawa et y largue avec succès l'un de ces "target markers", dont elle se sert dès lors pour continuer sa descente [image 14]. À dix-sept mètres, la plupart des transmissions de données vers la Terre sont coupées, car l'antenne principale ne peut pas être pointée en même temps que la sonde s'oriente automatiquement par rapport à l'astéroïde. La suite est alors extrêmement confuse : l'engin semble s'immobiliser à dix mètres d'altitude pendant une demi-heure, après quoi la manœuvre est abandonnée sur ordre de l'équipe au sol. Puis, tandis qu'il commence à reprendre de l'altitude, le vaisseau entre brutalement en mode de sécurité : les ingénieurs de la Jaxa n'en reprendront le contrôle que deux jours plus tard, et s'apercevront alors que leur appareil s'est éloigné de près de 100 kilomètres ! Une fois le contact rétabli, l'équipe procède à une analyse détaillée des données de navigation afin de mieux comprendre l'enchaînement des événements dans les dernières minutes de la descente. Il en ressort qu'en réalité, Hayabusa ne s'est pas immobilisée à dix mètres d'Itokawa, mais qu'elle s'est posée à sa surface [image 15] ! Cela n'était bien sûr pas du tout prévu : le contact ne devait durer que quelques instants, le temps de procéder à la collecte d'échantillons. C'est une série d'anomalies et de conflits internes qui a abouti à cette situation pour le moins rocambolesque. Malheureusement, au cours des 30 minutes passées sur l'astéroïde, Hayabusa n'a jamais déclenché la procédure de prélèvement : aucun projectile n'a été tiré à l'intérieur du cornet. Il faut donc tout recommencer, en espérant que cette fois l'opération réussisse. La deuxième tentative est lancée le 25 novembre à 13h TU, toujours depuis une altitude d'un kilomètre. Sur Terre, la tension est à son maximum car les événements de la semaine précédente ont montré à quel point l'exercice était périlleux. Heureusement, tout semble se dérouler sans anicroche. La sonde parvient même à retrouver la balise réfléchissante qu'elle avait déposé sur Itokawa le 19 et il est donc décidé de ne pas en larguer une seconde afin d'éviter que l'ordinateur de bord ne s'emmêle les pinceaux. À 22h TU, comme précédemment, la plupart des transmissions s'interrompent car Hayabusa est maintenant trop proche de la surface et ne peut plus pointer son antenne à haut gain vers notre planète. Lentement, prudemment, la sonde parcourt les derniers mètres qui la séparent de l'astéroïde et vient y poser délicatement son cornet de prélèvement [image 16]. À cet instant précis, un projectile doit être tiré vers le régolite pour en éjecter des fragments à l'intérieur du cornet. Mais sur Terre, les informations arrivent au compte-goutte et on ignore encore si le tir a eu lieu ou non. À 22h35 TU, enfin, la réponse arrive dans la salle de contrôle... et y déclenche une grande clameur de joie : oui, Hayabusa a réussi ! Elle a arraché un petit morceau d'Itokawa ! Hélas, l'euphorie n'est que de courte durée. Dans un premier temps, et comme après la première tentative d'atterrissage, le vaisseau passe en mode de sécurité au cours de sa remontée. La récupération de l'appareil en perdition s'avère délicate, car en plus des problèmes de communication liés à la mauvaise orientation de l'antenne à haut gain, les ingénieurs japonais se heurtent à un fonctionnement erratique des propulseurs chimiques. Il faut ainsi attendre le 5 décembre pour que les données de télémétrie du 25 novembre soient rapatriées et analysées en détail. Le couperet tombe alors : les informations en provenance du dispositif pyrotechnique indiquent qu'il n'a tiré aucun de ses projectiles ! Les responsables de la mission se voient dans l'obligation de se rétracter et d'annoncer l'échec de la collecte d'échantillons... La désillusion est terrible du côté du pays du Soleil levant, d'autant qu'en raison des difficultés pour reprendre le contrôle d'Hayabusa, aucune tentative supplémentaire ne semble envisageable. Pourtant, pas question d'abandonner la sonde à son triste sort : il reste en effet un mince espoir pour que quelques fragments d'Itokawa aient tout de même été récupérés, soit parce qu'ils étaient en suspension au-dessus de la surface (la gravité étant très faible, des poussières émises lors d'un éboulement ou d'un tremblement de terre mettent très longtemps à retomber), soit parce que l'impact du cornet aura suffi à en soulever une petite quantité. Mais là encore, la Jaxa joue de malchance : le 9 décembre, elle perd à nouveau le contact avec sa sonde, et il apparaît très vite évident que celle-ci ne sera pas prête à temps pour entamer son voyage de retour vers la Terre. Il faut donc revoir le plan de vol ou plutôt, en fait, attendre que la configuration orbitale choisie initialement ne se remette en place. Le départ d'Hayabusa se retrouve ainsi décalé au printemps 2007, avec une arrivée sur Terre en juin 2010, soit trois ans plus tard que prévu. Mieux vaut tard que jamais.
Voyage retour et atterrissage de la capsuleSuite à cette décision, le retour d'Hayabusa vers sa planète natale se déroule en plusieurs étapes. Dans un premier temps, les ingénieurs japonais s'efforcent de stabiliser leur vaisseau, devenu hors de contrôle en raison d'une petite fuite d'ergols. Les communications ne sont pleinement rétablies qu'au début du mois de mars 2006, alors que l'astéroïde Itokawa s'est déjà éloigné de près de 13 000 kilomètres. S'en suit une phase d'attente de plus d'un an pendant laquelle Hayabusa reste "sagement" postée sur son orbite héliocentrique, sans autres tâches que quelques tests destinés à vérifier l'état de ses moteurs ioniques ou de ses batteries. Le 25 avril 2007, la sonde reprend enfin son envol. Ses réserves d'ergols, supérieures à 30 kilos alors que le voyage n'en nécessite pas plus de vingt, sont largement suffisantes, et ce même en tenant compte de la surconsommation liée au nouveau système de contrôle d'attitude, qui doit se passer désormais des petits propulseurs chimiques tombés en panne sèche. Mais la Jaxa reste tout de même prudente sur ses chances de ramener Hayabusa, car en plus des différents incidents qui ont jalonné sa mission, l'engin va aussi dépasser de plusieurs années sa durée de vie prévue dans l'espace. La première des deux phases propulsées que comprend le trajet retour est achevée avec succès le 24 octobre 2007. La seconde n'est entamée que le 4 février 2009, après une autre longue période d'attente durant laquelle les moteurs d'Hayabusa ne sont guère sollicités. C'est durant cette seconde phase propulsée qu'un énième incident se produit : le 4 novembre 2009, le moteur D cesse de fonctionner et refuse de redémarrer, compromettant fortement les chances d'achever le voyage. Mais une fois de plus, les ingénieurs japonais vont faire preuve d'un savoir-faire et d'une capacité d'adaptation étonnante : pour compenser la défaillance, ils parviennent à combiner des composants sains de deux moteurs ioniques différents (A et B) pour reformer un moteur utilisable. Bien que non optimale, cette configuration fournit suffisamment de poussée pour assurer l'arrivée d'Hayabusa à l'heure pour son rendez-vous avec la Terre. C'est ainsi que le 13 juin 2010, Hayabusa arrive enfin au bout de son incroyable périple. Ses moteurs ont été arrêtés au mois de mars et une série de corrections de trajectoire a permis d'ajuster son point d'entrée dans l'atmosphère pour "viser" la zone militaire de Woomera, dans le désert australien, le lieu prévu pour l'atterrissage de la capsule à échantillons. Celle-ci est libérée à 10h51 TU [image 17], trois heures exactement avant le plongeon final des deux engins. Et, tandis que le vaisseau-mère réalise et transmet son tout dernier cliché [image 18], au sol, le dispositif de suivi et de récupération finit de se mettre en place. Il se compose notamment de véhicules tout-terrain, d'hélicoptères et d'un avion de type DC-8 fourni par la Nasa, à bord duquel ont été installées des caméras haute définition et infrarouges pour observer la rentrée de la capsule dans l'atmosphère et ainsi mieux estimer son point de chute exact. À 13h51 TU, Hayabusa et sa capsule à échantillons (qui la précède de peu) pénètrent dans les couches denses de l'atmosphère et commencent à s'échauffer. Comme prévu, la sonde principale, dépourvue de protection adéquate, se disloque rapidement pour former une pluie de débris semblables à des météores [image 19]. En revanche, la capsule continue sa course grâce à son bouclier thermique, qui lui permet de résister à la chaleur extrême - jusqu'à 2 800°C, presque deux fois la température de fusion du silicium ! - engendrée par cette deuxième rentrée la plus rapide de l'histoire. Puis, une fois que la vitesse a suffisamment diminué, le bouclier est largué, ce qui permet le déploiement d'un parachute et d'une petite antenne chargée d'indiquer la position de l'engin. L'heure précise de l'atterrissage est inconnue, car l'événement n'a pas été observé, mais dès 14h56 TU, le point de chute est repéré. Les équipes chargées de la sécurisation et du transport de la capsule se rendent à son chevet quelques heures plus tard [image 20]. Il leur faut d'abord s'assurer que les explosifs utilisés pour le déploiement du parachute se sont bien tous déclenchés et qu'ils ne risquent pas de blesser quiconque. Vérification faite, l'appareil est soigneusement emballé afin de prévenir toute contamination. Des échantillons du sol autour du point d'atterrissage sont d'ailleurs prélevés, ceci pour pouvoir identifier plus facilement par la suite d'éventuelles particules ayant pollué la précieuse marchandise rapportée par Hayabusa. Finalement, la capsule et son bouclier thermique, qui a été récupéré lui aussi, sont chargés dans un avion spécialement affrété. Leur destination : le Japon.
Récupération et analyse du contenu de la capsuleLe 18 juin, la capsule est livrée sur le site de Sagamihara, où l'attend une salle blanche entièrement préparée pour l'extraction et l'analyse de son contenu [image 21]. Un premier examen aux rayons X est réalisé avant l'ouverture de l'engin, mais le résultat est plutôt décevant : aucune particule n'est détectée, ou du moins aucune dont la taille dépasse un millimètre. Pour les autres, il faut aller voir directement à l'intérieur... Les opérations se poursuivent donc, lentement mais sûrement. Chaque étape est réalisée avec beaucoup de minutie pour ne pas mettre en danger les échantillons potentiels. Ceux-ci ne sont d'ailleurs peut-être pas constitués exclusivement de particules solides, puisque lors de l'extraction du "conteneur", le petit cylindre dans lequel sont censées avoir été recueillies les poussières astéroïdales [image 22], un faible dégazage est détecté. Rien ne permet évidemment d'affirmer d'emblée que ce gaz provient effectivement d'Itokawa, mais cela vaut la peine de l'analyser pour en avoir le cœur net ! Une fois ouvert, quelques jours plus tard, le conteneur révèle enfin son contenu. Soulagement : un certain nombre de particules y sont visibles [image 23] et d'autres, plus petites encore, doivent probablement échapper à l'œil humain. Mais de même que pour l'échantillon de gaz, il est trop tôt pour crier victoire, car ses particules peuvent provenir de la sonde elle-même ou de l'environnement terrestre. Désormais, donc, un fastidieux travail de collecte de ces grains minuscules a été entrepris [image 24]. Leur analyse sera ensuite non moins fastidieuse, au vu de la quantité de matière disponible. Au final, il pourrait ainsi s'écouler plusieurs mois avant que les scientifiques puissent établir des conclusions définitives. Nous saurons alors, près de cinq années après, si en ce 25 novembre 2005 Hayabusa avait ou non réussi à arracher à Itokawa ces quelques fragments de roche tant convoités...
Chronologie récapitulative
InstrumentsAmicaL'Asteroid Multiband Imaging Camera est la caméra scientifique de la sonde Hayabusa. Ses images, dont la résolution atteint 70 centimètres par pixel à sept kilomètres d'Itokawa, sont utilisées pour l'étude de la rotation et de la morphologie de l'astéroïde. En outre, grâce à un système de filtres, Amica est capable d'observer dans sept gammes de longueurs d'onde réparties entre 0,3 et 1,1 micromètre, ce qui permet de déterminer les grands types de roches présents et de les cartographier. À noter enfin que les images d'Amica sont aussi utilisées pour la navigation optique autonome. LidarEn émettant des impulsions de lumière laser vers Itokawa et en mesurant leur temps de retour, le lidar d'Hayabusa permet de mesurer avec une grande précision (à un mètre près) la distance entre la sonde et la surface de l'astéroïde [image 25]. Sa première fonction est donc technique, puisqu'il renseigne le système de navigation autonome sur la position du vaisseau par rapport à sa cible. Mais il a aussi une fonction scientifique, car ses relevés, combinés aux images de la caméra Amica, servent à l'établissement d'un modèle 3D d'Itokawa, duquel peut être déduit le volume de l'objet. MinervaDe la taille d'une grosse boîte de conserve, pour une masse d'un demi-kilo seulement, l'atterrisseur Minerva (acronyme de Micro/Nano Experimental Robot Vehicle for Asteroid) est probablement le plus petit engin jamais conçu pour l'exploration d'un corps céleste [image 26]. Sa légèreté, couplée à la faible gravité d'Itokawa, devait d'ailleurs lui permettre de rebondir à la surface de ce dernier pendant un ou deux jours après son déploiement. Les données récoltées par ses trois caméras miniaturisées et par ses capteurs de température auraient été transmis à la Terre via l'antenne à haut gain d'Hayabusa. Malheureusement, tout ceci ne s'est jamais produit, car en raison d'un problème d'orientation du vaisseau-mère au moment de son largage, Minerva a manqué sa cible et s'est donc perdu dans l'espace sans d'avoir pu démontrer son potentiel. NirsComme son nom l'indique, le Near-Infrared Spectrometer est un instrument sensible au rayonnement proche-infrarouge émis - ou plutôt réémis - par l'astéroïde. La réflectance des roches dans ce domaine de longueurs d'onde étant directement liée à leur composition minéralogique, le Nirs est utilisé pour l'identification et la cartographie des minéraux majoritaires à la surface d'Itokawa. L'analyse de ses observations a ainsi montré que l'objet était riche en olivine, un silicate très abondant dans le manteau terrestre. XRSComplémentaire du Nirs, le spectromètre à rayons X (en anglais X-Ray Spectrometer) mesure directement la composition en éléments de la surface d'Itokawa. L'objectif est de déterminer quel type de météorites, parmi celles que l'on connaît et qui ont été étudiées en laboratoire, en est le plus proche chimiquement. Même si ces résultats seront probablement affinés si les scientifiques récupèrent des échantillons dans la capsule de retour sur Terre, il semblerait que la composition chimique d'Itokawa le rapproche des chondrites ordinaires, qui sont les météorites les plus abondantes sur Terre. Retour d'échantillonsPour accomplir la partie la plus excitante et la plus délicate de sa mission, Hayabusa est équipée d'un système de récolte et de retour d'échantillons à la conception étonnante. Voulant éviter d'avoir à poser leur sonde sur l'astéroïde - une opération délicate qui aurait impliqué l'ajout de pieds sous l'engin -, les ingénieurs de la Jaxa ont imaginé un dispositif ne nécessitant qu'un très bref contact avec la surface, constitué uniquement d'un cornet collecteur auquel est intégré un "pistolet" pouvant projeter vers le sol des billes de cinq grammes à une vitesse de 300 m/s (ces billes sont faites en tantale, un matériau rare que l'on ne s'attend pas à trouver sur un astéroïde, ceci afin de ne pas fausser les futures analyses) [image 27]. À chaque tir de bille, les débris de roche engendrés doivent remonter le long du cornet et être piégés à son sommet dans une cellule prévue à cet effet. Il ne reste plus ensuite qu'à transférer cette cellule dans la capsule de retour sur Terre [image 28] et d'attendre sa récupération en fin de mission.
La dernière mise à jour de cette page a été effectuée le samedi 7 août 2010. |
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