Rosetta à la rencontre de Steins

© ESA / C Carreau
Le mot de l’ESA
Rosetta
à la rencontre de Steins
Le 5 septembre dernier, Rosetta, la sonde cométaire de l'ESA
lancée par une Ariane 5 le 2 mars 2004, survolait le petit
astéroïde Steins, représentant d'une catégorie rare d'astres
du Système solaire, et collectait une multitude d'informations
sur ce membre de la ceinture principale d'astéroïdes, située
entre les orbites de Mars et de Jupiter.
20h58 heure de Paris, Rosetta, le chasseur de comète
de l'ESA, s'approchait à 800 kilomètres de l'astéroïde
Steins, premier véritable objectif scientifique de cette
mission de 11 ans et demie qui vise, au bout de son périple,
à explorer le noyau de la comète Churyumov-Gerasimenko.
A
Rosetta est passée au plus près de Steins à une vitesse relative
de 8,6 km/s. Afin de garder ses instruments braqués sur le petit
astéroïde, la sonde a dû effectuer une manoeuvre de rotation
rapide et très complexe, qui avait fait l'objet d'une répétition
concluante le 24 mars dernier, confirmant ainsi la robustesse de
la sonde. Aussi, pour préparer ce survol, tous les instruments
avaient été vérifiés et testés tout au long du mois de juillet.
Finalement, entre le 4 août et le 4 septembre, les opérateurs de
la sonde ont mené une campagne de navigation optique qui a
permis de suivre Steins visuellement par les caméras embarquées,
et ainsi de préciser les données connues sur son orbite grâce
aux mesures effectuées depuis la Terre.
Le succès de ce vol rapproché était confirmé le 5 septembre
à 22h14 heure de Paris, lorsque l'équipe de contrôle au sol de
l'ESA, basée au Centre européen d'Opérations spatiales (ESOC)
à Darmstadt (Allemagne), recevait les premières données de
télémesure envoyées par la sonde. La liaison de communication
avec Rosetta avait été interrompue pendant toute la durée
du survol de l'astéroïde, son antenne ne pouvant rester pointée
vers la Terre. Le signal radio émis par la sonde à 2,41 unités
astronomiques (soit 360 millions de kilomètres) de notre planète
a mis 20 minutes pour parvenir jusqu'à nous. Les premières
données et images recueillies par Rosetta ont été envoyées vers
la Terre dans la nuit du 5 au 6 septembre et, après un traitement
préliminaire, les premiers résultats ont été présentés à 12h00
(heure de Paris) le 6 septembre.
« Les performances de Rosetta ont été excellentes », ajoute
D. Southwood, Directeur Science et Exploration robotique de
l'ESA. « Garder une si petite cible en vue nécessitait une
manoeuvre complexe, mais la sonde s'en est sortie brillamment.
Nous sommes désormais d'autant plus convaincus de sa capacité
à accomplir la tâche difficile qui l'attend lorsqu'elle aura atteint
la comète Churyumov-Gerasimenko. »
LATITUDE 5 / N°82 / OCTOBRE 2008 /
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© ESA / C. Carreau
Vue d’artiste de Rosetta pendant son survol de l’asteroïde Steins.
Steins est un petit astéroïde à la forme irrégulière de seulement
4,6 kilomètres de diamètre. Il appartient à la classe rare
des astéroïdes de type E, qui n'ont encore jamais fait l'objet
d'observations directes par une sonde interplanétaire.
Ces astéroïdes, à la taille relativement limitée, gravitent pour
la plupart dans la région interne de la ceinture principale
d'astéroïdes, située entre Mars et Jupiter. On suppose que ce sont
des fragments du manteau d'astéroïdes plus gros détruits tôt dans
l'histoire du Système solaire et qu'ils se composent
essentiellement de minéraux silicatés avec une faible teneur
en fer, voire nulle.
© ESA / C. Carreau
En étudiant de petits astres tels que les astéroïdes, Rosetta devrait
apporter un nouveau regard sur les premiers temps de l'histoire
du Système solaire. Elle permettra une meilleure compréhension
des origines et de l'évolution des planètes et une interprétation
plus précise des données sur les astéroïdes recueillies par les
instruments au sol. «Malgré sa petite taille, Steins doit permettre
Rosetta
Rosetta est la première mission conçue pour orbiter et se poser
sur une comète. La sonde se compose d’un orbiteur, avec
11 instruments scientifiques à son bord, et d’un module de
descente, appelé Philae, équipé de 10 instruments additionnels,
en vue de l’étude la plus détaillée jamais entreprise d’une comète.
Rosetta reçoit son nom de la fameuse pierre qui a permis, il y a
presque 200 ans, de déchiffrer les hiéroglyphiques égyptiens.
De nos jours, la communauté scientifique espère que la sonde
cométaire Rosetta contribuera, à son tour, à déchiffrer l’évolution
du Système solaire.
Le lancement de Rosetta était initialement prévu en janvier 2003,
par une Ariane 5. L’objectif était la comète Wirtanen, et la rencontre
devait avoir lieu en 2011. En raison de l’échec du premier
lancement d’une Ariane 5 ECA en décembre 2002, une décision
difficile a du être prise : ne pas lancer Rosetta dans sa fenêtre
de janvier 2003, et abandonner ainsi l’objectif de rendez-vous avec
la comète Wirtanen. C’est en mai 2003 qu’une nouvelle comète
et une nouvelle date de lancement ont été définies pour Rosetta :
la sonde allait être lancée en mars 2004 et son nouvel objectif serait
la rencontre avec Churyumov-Gerasimenko en 2014.
de grandes avancées scientifiques », affirme D. Southwood.
« En apprenant à mieux connaître les différents types d'astéroïdes,
nous cernerons mieux nos lointaines origines. Il arrive par ailleurs
que ces astres vagabonds du Système solaire s'échappent de
la ceinture d'astéroïdes et représentent une menace pour la Terre.
Mieux nous les connaîtrons, mieux nous serons à même d'atténuer
les risques que certains pourraient représenter à l'avenir. »
Au-delà de Steins : l’astéroïde Lutetia et la comète ChuryumovGerasimenko
Rosetta atteindra sa destination finale en 2014 seulement, après
avoir parcouru un total d'environ 6,5 milliards de km. Lorsque
la sonde se rapprochera de la comète, la distance
la séparant du Soleil sera de près de 600 millions
de km, soit 4 UA (1 Unité Astronomique
équivaut à 150 millions de km, la distance
moyenne entre la Terre et le Soleil).
Jusqu’à aujourd’hui, Rosetta a déjà parcouru
quelque 3,7 milliards de kilomètres, en effectuant
deux manoeuvres d'assistance gravitationnelle par
survol de la Terre et une par survol de Mars - pour
obtenir l’accélération nécessaire à la poursuite de
son périple. La troisième et dernière manoeuvre
d’assistance gravitationnelle par survol de la Terre
est prévue le 13 novembre 2009 et lui apportera
l'élan final pour parvenir à destination.
Le 10 juillet 2010, Rosetta doit également survoler
au passage un astre bien plus gros que Steins,
l'astéroïde Lutetia, avant d'atteindre la comète
Churyumov-Gerasimenko à la mi-2014. 4
Vue d’artiste du 2ème Survol de la Terre par Rosetta.
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Par l’ESA