Hayabusa-2 : deuxième récolte de matériaux sur l’astéroïde Ryugu

La mission japonaise Hayabusa-2 vient de réussir sa 2e collecte d’échantillons sur Ryugu.

 

De nombreuses activités depuis juin 2018

Pour rappel, la sonde a été lancée en 2014 et a atteint sa destination en juin 2018 pour sa mission :  explorer et collecter des échantillons d’un astéroïde primitif appelé Ryugu [(re)lire Hayabusa-2 : l’explorateur d’astéroïde japonais].

Environ les trois quarts des astéroïdes de notre système solaire sont de type C, dont Ryugu. C’est-à-dire qu’ils sont riches en molécules de carbone organique, en eau et éventuellement en acides aminés, qui constituent les éléments constitutifs des protéines. Certaines théories affirment qu’un astéroïde a apporté les acides aminés sur Terre, donnant à notre planète les germes de la vie. L’analyse des matériaux d’un astéroïde permettra peut-être de confirmer ou non ces théories.

Image de l’astéroïde Ryugu par la caméra de navigation optique ONC-T de Hayabusa-2, le 26/06/2018. Crédit : JAXA, Université de Tokyo, Université de Kochi, Université de Rikkyo, Université de Nagoya, Institut de Technologie de Chiba, Université de Meiji, Université de Aizu, AIST.

Après les atterrissages réussis des Minerva-2 en septembre 2018 et Mascot en octobre 2018, la sonde a réalisé un premier prélèvement de matériaux à la surface de l’astéroïde le 22 février dernier.

Pour la deuxième collecte d’échantillons, les scientifiques voulaient récupérer des échantillons non affectés par les rayons solaires qui dégradent les matériaux. En avril, ils ont donc créé un cratère artificiel à la surface de Ryugu afin de détacher des roches et d’exposer les matériaux sous la surface [Hayabusa-2 ou comment créer un cratère à la surface d’un astéroïde].

Images capturées par la caméra ONC-T embarquée sur Hayabusa-2. En comparant les deux images, confirmation qu’un cratère artificiel a bien été créé dans la zone entourée de lignes pointillées (credit: JAXA, The University of Tokyo, Kochi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, The University of Aizu, AIST)

 

Un prélèvement à haut risque pour la seconde fois

Mais n’oublions pas qu’il s’agit d’une activité à haut risque pour la sonde. Elle se situe actuellement à plus de 340 millions de kilomètres de la Terre, donc tout doit être programmé à l’avance. L’environnement de l’astéroïde est extrêmement rocheux et donc en cas d’une mauvaise descente, Hayabusa-2 peut être endommagée, mettant en péril la mission. Les ingénieurs de la JAXA ont pesé le pour et le contre d’une 2e récolte alors que la première avait été un succès. Finalement, le pour l’a emporté : effectuer  2 touchers pour la première fois au monde et avoir des échantillons à comparer sur 2 zones différentes.

Comme pour la première collecte, l’opération a nécessité plusieurs semaines de préparations : sélectionner la zone de placement du marqueur de cible, et sélectionner la zone de collecte. Les analyses des télémétries de la première récolte ont également pu permettre aux ingénieurs d’améliorer les systèmes de navigation.

Des modèles 3D du terrain à proximité du cratère ont par exemple été réalisés :

 

 

Le 30 mai dernier, le marqueur de cible a été abandonné avec succès à la surface de l’astéroïde par l’opération PPTD-TM1A.

Animation du lâcher d’un marqueur de cible par la sonde Hayabusa-2 le 30/05/2019 par la caméra ONC-W1 de 2h19 à 2h23 UTC (heure de bord) à une altitude comprise entre 10 et 40 m (credit JAXA)
En bas à droite, le marqueur de cible photographié alors qu’on voit la remontée immédiate de la sonde . Séquence vidéo accélérée par CAM-H (crédit JAXA)

Une fois la décision prise de faire cette 2e collecte, la phase de programmation des activités a eu lieu :

Schéma de fonctionnement du 2e toucher. La commutation sur le télémètre laser (LRF) s’effectue en descendant à une altitude de 30m. L’heure de prise de contact avec la surface est estimée à environ 10h05 JST (heure bord) au plus tôt et à environ 10h45 au plus tard. (Crédit image: JAXA)

Après un vol stationnaire à une altitude de 8,5 m, l’attitude de l’engin spatial est modifiée pour être parallèle à la surface de l’astéroïde.

Séquence opératoire à basse altitude. Depuis l’altitude de 8,5 m au toucher, il s’agit d’une orbite parabole car la sonde est attirée par l’attraction de Ryugu et descend. L’heure indiquée par un astérisque * est un exemple du cas où l’opération se déroule au plus tôt et l’heure réelle peut être retardée d’environ 40 minutes avant ou après cette heure. (Crédit image: JAXA)

 

Succès de la collecte d’échantillons le 11 juillet

Le 11 juillet, la sonde Hayabusa-2 a effectué un deuxième toucher à la surface de l’astéroïde Ryugu. Le touché a eu lieu à l’heure prévue à 10h06 JST (1h06 UTC) et a été un succès. 

Carte topographique numérique (extraite du matériel de briefing de presse du 25/06/2019) près de la zone C01-Cb, lieu sélectionné par la 2e collecte (Crédit image: JAXA)

 

Le point de prise de contact prévu se situe à environ 20 m du cratère généré par SCI en direction du nord. Il s’agit d’une zone de 3,5 m de rayon, nommée C01-Cb.

Comme pour la première collecte, c’est le SMP Sampler Horn (cornet d’échantillonnage) qui a été utilisé. Une fois que le cornet de l’échantillonneur de la sonde est entré en contact avec la surface, une petite balle est tirée depuis l’intérieur du cornet et les matériaux éjectés de la surface sont montés dans la partie supérieure de la « trompe » et sont arrivés dans la zone de stockage. Le mécanisme est designé de telle sorte que les échantillons ne peuvent pas en ressortir.

Le cornet de l’échantillonneur sur Hayabusa-2 capturé avec la caméra CAM-H le 14 août 2018 (Crédit : JAXA)

Des images incroyables du toucher

Hayabusa-2 est équipée de plusieurs caméras utilisées pour la navigation : ONC-T et ONC-W1, mais qui nous donnent des images incroyables.

Emplacement des principaux sous-systèmes d’Hayabusa-2 (credit Jaxa)

Deux images prises par la caméra de navigation optique grand angle (ONC-W1) embarquée à bord de Hayabusa-2 montrent des débris projetés depuis la surface suite à l’impact de la balle.

Image prise le 11 juillet 2019 à 10:06:32 JST (heure embarquée) avec l'ONC-W1
Image prise le 11 juillet 2019 à 10:06:32 JST (heure bord) avec l’ONC-W1.  (Crédit image: JAXA, Université de Tokyo, Université de Kochi, Université de Rikkyo, Université de Nagoya, Institut de technologie de Chiba, Université de Meiji, Université de Aizu et AIST.)

La zone de toucher est visible sur la surface de l’astéroïde, la zone assombrie au centre.

Cette image a été prise le 11 juillet 2019 à 10:08:53 JST (heure embarquée) avec l'ONC-W1
Cette image a été prise le 11 juillet 2019 à 10:08:53 JST (heure bord) avec l’ONC-W1.  (Crédit image: JAXA, Université de Tokyo, Université de Kochi, Université de Rikkyo, Université de Nagoya, Institut de technologie de Chiba, Université de Meiji, Université de Aizu et AIST.)

Une petite caméra, CAM-H, qui a été financée par des dons publics, a son champ de vision situé vers le bas à côté du pavillon de l’échantillonneur.

Position sur Hayabusa-2 et champ de vue de la caméra CAM-H (Crédit : Jaxa )

La CAM-H a fonctionné avant et après le toucher et a capturé des images 4 secondes avant la collecte, au moment du toucher et 4 secondes après :

Image prise 4 secondes avant le toucher avec CAM-H (crédit image: JAXA).
Image prise 4 secondes avant le toucher avec CAM-H (crédit image: JAXA).
Le moment du touché capturé avec CAM-H (crédit d'image: JAXA)
Le moment du toucher capturé avec la CAM-H (crédit d’image: JAXA)

Sur la dernière image, on voit bien les débris de matériaux s’envoler :

Image prise 4 secondes après le toucher avec CAM-H (crédit image: JAXA).
Image prise 4 secondes après le toucher avec la CAM-H (crédit image: JAXA)

Une fois la collecte d’échantillons terminée, Hayabusa-2 est remontée à sa position de stabilisation à environ 20 km d’altitude de l’astéroïde.

Retour des échantillons sur Terre en 2020

Le couvercle du dispositif de prélèvement d’échantillons de l’astéroïde est désormais fermé et les équipes au sol vont envoyer ensuite des commandes pour le sceller à l’intérieur de la capsule de rentrée qui transportera les échantillons vers la Terre en fin de mission. La capsule de Hayabusa-2 dispose de trois chambres pour séparer les matériaux capturés lors de chaque collecte, mais avec deux échantillons à bord de Hayabusa-2, les responsables de mission ne prévoient pas d’essayer un troisième échantillonnage.

Hayabusa-2 devrait quitter Ryugu en novembre ou décembre prochain. 

Un nouveau succès pour l’équipe d’ingénieurs et de scientifiques de la mission, en attendant le retour des précieux échantillons sur Terre en décembre 2020.

« Aujourd’hui 12 juillet, Hayabusa-2 est retourné à la maison comme prévu. Dans cette deuxième opération de touchdown (PPTD), nous avons reçu beaucoup de soutien de beaucoup de gens. Grâce à vous, nous avons pu effectuer l’opération PPTD en toute sécurité. Merci beaucoup. » (source Twitter @haya2_jaxa)

Tous les articles sur Hayabusa-2

Source principale de l’article : le site de la mission

Laisser un commentaire

Ce site utilise Akismet pour réduire les indésirables. En savoir plus sur comment les données de vos commentaires sont utilisées.