| |
La fusée H2-A transportant la sonde
Hayabusa-2 a décollé ce mercredi 3 décembre à 12h22 (heure de Tokyo)
du centre spatial de Tanegashima, dans le département de Kagoshima
(Japon) à destination de 1999 JU3, un astéroïde qu'elle atteindra
dans trois ans et demi.
Mis au point par l'industriel NEC avec la JAXA, le projet Hayabusa-2
(en japonais はやぶさ2, littéralement "Faucon pèlerin 2") aura coûté
16,4 milliards de yens (111 millions d'euros). Il est le digne
successeur de la sonde Hayabusa-1, première sonde envoyée à la
rencontre d'un astéroïde en 2003 et qui a atteint son but en 2005.
Mais si, techniquement, la mission était une réussite, le
prélèvement attendu d'échantillons du sol n'était qu'un demi-succès,
entravé par la très faible gravité de l'astre. Malgré deux
tentatives d'atterrissage, l'appareil fonctionnant de façon autonome
ne parvenait qu'à prélever quelques grains de poussière. Plusieurs
incidents affectant son système de propulsion retardèrent ensuite de
trois années son retour sur Terre, qui s'effectua non pas en 2007
comme prévu, mais le 13 juin 2010 en Australie.
Les principales caractéristiques techniques d'Hayabusa 2 sont
identiques à celles de son prédécesseur, auxquelles ont été ajoutés
plusieurs instruments, dont :
Un imageur multibande ONC-I fonctionnant dans la bande 0,1 à 1
microns. La caméra comporte deux optiques : un téléobjectif avec un
champ de 5,7 x 5,7° et une optique normale de 57x 57°. Le capteur
comporte 1024x1024 pixels et l'instrument dispose de 7 filtres.
Un spectromètre sensible dans le proche infrarouge NIRS3 (Near IR
Spectrometer) observant dans les longueurs d'ondes 1,7-3,4 microns,
refroidi passivement.
Un imageur thermique infrarouge TIR (Thermal IR Imager) observant
dans les longueurs d'ondes 7 à 14 microns, développé initialement
pour la sonde vénusienne Akatsuki. Ce détecteur, dont le champ
optique est de 12x16°, comporte 320x240 pixels.
Un altimètre laser LIDAR permet de mesurer les distances au sol de
50 m à 50 km.
Les plus grandes différences consistent cependant dans la méthode de
collecte des échantillons et l'emport d'un petit atterrisseur
(MASCOT) fourni par les agences spatiales allemande (DLR) et
française (CNES).
MASCOT (Mobile Asteroid Surface SCOuT)
D'une masse de 10 kg dont 3 kg de charge utile le petit atterrisseur
MASCOT est contenu dans une structure de fibre de carbone mesurant
30 x 30 x 20 cm. Sa protection thermique est assurée par un boîtier
en aluminium renfermant les cartes électroniques et un revêtement
multicouches. Une batterie de 220 watts fournit une source d'énergie
non renouvelable qui lui donne une durée de vie d'environ 12 heures,
lui permettant d'effectuer trois déplacements.
Ceux-ci sont effectuée non au moyen de roues, qui n'exerceraient
aucune prise au sol du fait de la très faible gravité, mais d'une
masse excentrée située à l'extrémité d'un bras qui, en pivotant,
fournit un moment cinétique suffisant pour déplacer l'atterrisseur,
ou même pour le retourner après l'atterrissage si besoin est.
Un ordinateur embarqué permet à MASCOT de fonctionner de manière
autonome et communique avec son vaisseau mère par le biais de deux
antennes omnidirectionnelles situées sur deux faces opposées. Des
capteurs, constitués de détecteurs thermiques et de cellules
solaires, sont chargés de détecter l’atterrissage, l'orientation et
les mouvements à la surface de l'astéroïde.
L'équipement scientifique de MASCOT se compose du microscope
infrarouge hyperspectral MicrOmega fourni par le CNES, de la caméra
multispectrale à champ large CAM développé par l'agence spatiale
allemande DLR, du magnétomètre 3 axes MAG fourni par l'Université
Technologique de Braunschweig et du radiomètre MARA destiné à
mesurer la température de la surface et l'inertie thermique de
l'astéroïde et développé par la DLR.
Minerva
Alors que Hayabusa-1 emportait un petit rover MINERVA, son homologue
Hasabusa-2 en transporte trois, MINERVA A, 1B et 2. Ces petits
engins de 1,5 kg sont équipés de caméras et de capteurs thermiques
destinés à transmettre des images en haute résolution ainsi que la
température du sol.
|
|
| |
La mission
Hayabusa-2 survolera la Terre en décembre 2015, profitant de son
assistance gravitationnelle afin de s'élancer vers l'astéroïde 1999
JU3 qu'elle atteindra en juillet 2018. Au cours des 18 mois de son
séjour en orbite, la sonde effectuera deux prises d'échantillons.
La première consistera d'abord à s'approcher d'abord à une centaine
de mètres de la surface, puis à libérer un marqueur constitué d'une
sphère de 10 cm de diamètre pour une masse de 300 grammes remplie de
billes en aluminium destinées à dissiper l'énergie cinétique au
moment de l'impact pour éviter un rebond. L'orbiteur émet ensuite un
rayon lumineux qui, réfléchi par l'enveloppe métallique recouverte
de facettes du marqueur, permettra à l'ordinateur de bord d'aligner
l'orientation de la sonde et de la poser brièvement. Après avoir
recueilli un peu de matériau de la surface, celle-ci rebondit
immédiatement et reprend de l'altitude.
La seconde prise d'échantillons sera beaucoup plus complexe. La
sonde tirera en direction du sol un impacteur formé d'une boule de
cuivre de 10 cm à une vitesse de 2 km/seconde, puis se positionnera
de l'autre côté de l'astéroïde. L'impact formera un cratère de 1 à 2
mètres à la surface, découvrant ainsi des matériaux préservés de
toute contamination par l'environnement spatial. Ensuite, Hayabusa-2
se posera à trois reprises, recueillant ainsi des matériaux dégagés
par l'explosion.
Fin 2019, Hayabusa-2 entamera son voyage de retour vers la Terre,
qu'elle atteindra enfin en décembre 2020. Une capsule transportant
les précieux échantillons sera alors larguée, qui effectuera une
rentrée atmosphérique à 11,6 km/seconde avant de se poser dans le
désert australien.
|
|
