Mission Rosetta - Eu-HOU

Mission Rosetta
Votre travail consiste à
étudier la mission de la
sonde Rosetta lancée en
mars 2004 vers la comète
67P/ChuryumovGerasimenko.
Cette étude se fera à partir
de pages du site de l'ESA
et de toute autre page
utile.
Orbiteur Rosetta et atterrisseur Philae - ©ESA/CNES
I/ Symbolique
1) D'où vient le nom de cette mission ?
2) Pour répondre aux attentes des scientifiques, la sonde Rosetta emporte, en plus
de ses propres instruments de mesures, un module particulier. Quel est son
nom ?
Que fera ce module une fois Rosetta à proximité de Churyumov-Gerasimenko ?
II/ Objectifs
1) Quelles connaissances les scientifiques veulent-ils
améliorer à travers l'étude de la comète visée ?
2) Sur quels points vont porter les mesures prévues ?
3) Expliciter les expressions « milieu intersidéral », « matériaux
volatiles » et « matériaux réfractaires ».
4) Dans quelle(s) région(s) du système solaire se trouvent encore
aujourd'hui des comètes « primitives » ?
Rappeler l'âge du système solaire.
Rosetta ©ESA/CNES/Arianespace
S.Chauveau
Lycée J.Monnet
Cognac
III/ Comète cible
1) La comète découverte en 1969 et choisie comme cible pour la mission Rosetta se
nomme « 67P/Churyumov-Gerasimenko » . Ce nom n'a pas été choisi au hasard, il répond à
un code bien précis. Essayer d'expliquer le nom de cette comète.
2) Churyumov-Gerasimenko possède un albédo de 4%. Expliciter le terme « albédo » . Qu'en
conclure pour cette comète ?
3) Décrire, succinctement, les deux types de matériaux
constitutifs d'une comète.
4) Donner, en unités astronomiques, la distance entre le
Soleil et cette comète lorsque celle-ci est au plus loin de
notre étoile.
5) Quelle est la forme de la trajectoire suivie par la comète
lors de son périple autour du Soleil ?
Comète Churyumov-Gerasimenko © Tim Puckett et Ingrid Siegert
(Villa Rica, Ga. USA) le
21/01/1996 à 00h47 UT
6) En combien de temps la comète décrit-elle complètement son orbite ? Donner cette durée en
jours terrestres.
7) Quelle est la force qui maintient la comète en orbite autour du Soleil ?
Estimer la valeur de cette force lors du passage de la comète à son périhélie. Pour cela, il
faudra supposer d'une part que 67P/Churyumov-Gerasimenko possède une densité de 0, 1
(comme celle de Halley) et que d'autre part la comète est sphérique.
8) Que se passe-t-il lorsqu'une comète se rapproche du Soleil ? Votre réponse comportera, de
plus, une explication du phénomène de sublimation.
9) En 1997, la
molécule de
formamide, de
formule brute CH3ON fut
découverte dans la coma de
Hale-Bopp. Donner la formule
de Cram de cette molécule.
10) Quelles types de molécules
découvertes dans
certaines comètes
sont considérées
comme essentielles
dans l'apparition de la vie sur
Terre ?
Comète Hale-Bopp - ©Nicolas Biver - avril 1997
11) En 1986, la sonde Giotto de
l'ESA est passée à proximité de la comète de Halley. La vitesse était de 68 km.s-1. Donner
cette vitesse en km.h-1.
Une telle vitesse est-elle envisageable pour la rencontre entre Rosetta et ChuryumovGerasimenko ? Pourquoi ?
S.Chauveau
Lycée J.Monnet
Cognac
IV/ Trajectoire de la sonde
1) A-t-il été possible d'envoyer la sonde directement vers la comète ? Pourquoi ?
2) Quelle technique a été, et sera, utilisée pour « aider » la sonde à atteindre la comète ?
Quels astres sont intervenus, ou vont intervenir, pour que Rosetta atteigne
Churyumov-Gerasimenko ?
Préciser les dates
auxquelles se sont, ou vont
se, dérouler les « aides ».
3) Quelle sera la durée du
trajet de la sonde vers la
comète ?
4) Quelle(s) est (sont) la (les)
conséquences, de l'emploi
de la technique évoquée
ci-dessus à la question 2),
sur le mouvement de la
sonde (la sonde étant le
système étudié dans le
référentiel
héliocentrique) ?
Pourquoi la (les)
modification(s) est (sont)elle(s) possible(s) ?
V/ Lanceur
1) Comment Rosetta a-t-elle pu quitter la Terre ?
2) Vérifier, à l'aide du lien Vol_158 que la masse du
système « lanceur-sonde » au moment du décollage est proche de
750 tonnes.
3) Calculer le poids du système « lanceur-sonde » sur Terre avant le
décollage en prenant la masse indiquée ci-dessus.
Calculer également la valeur de la force de gravitation subie par le
système « lanceur-sonde » à la surface de la Terre.
Que dire, en première approximation, de ces deux forces.
Ariane 5 G+ ©ESA/CNES/Arianespace
S.Chauveau
Comment alors retrouver la valeur de la constante de pesanteur
terrestre ?
Lycée J.Monnet
Cognac
VI/ Orbiteur
1) Quel est le rôle des panneaux solaires de
la sonde ?
2) Au cours du trajet de la sonde vers la
comète, ces panneaux solaires ont-ils la
même « efficacité » ? Expliquer
simplement.
Rosetta portant Philea - ©ESA/CNES
VII/ Atterrisseur Philae
1) Quel est le rôle de cet atterrisseur ? Votre
réponse comportera, de plus, une explication
de l'expression « in situ ».
2) Déterminer le poids de l'atterrisseur sur la
comète. Pour cela, estimer la valeur de la
constante de pesanteur à la surface de
67P/Churyumov-Gerasimenko.
Comparer ce poids à celui de l'atterrisseur à la
surface de la Terre.
Philea - ©ESA/CNES
S.Chauveau
Lycée J.Monnet
Cognac