Hayabusa-2 : les analyses des échantillons ont commencé

Le 5 décembre dernier, une capsule détachée de la sonde Hayabusa-2 est revenue sur Terre avec à son bord des particules prélevées à plus de 340 millions de kilomètres de la Terre par 2 fois sur l’astéroïde Ryugu.

Le temps des analyses est enfin arrivé, 6 ans après le décollage de la mission !

Article publié initialement le 22/12/20 et mis à jour le 24/12/20

Retour au Japon pour le conteneur d’échantillons

Après un nettoyage de la capsule et le retrait des équipements électroniques, la capsule a subi un premier traitement directement en Australie dans un laboratoire mobile installé pour l’occasion, le Quick Look Facility (QLF).

Le conteneur à échantillons [sampler container dans le schéma] a été retiré de la capsule.

Schéma simplifié de la capsule de rentrée de Hayabusa-2 et localisation du « sampler container » (credit JAXA)
Retrait du conteneur d’échantillons de la capsule au QLF (crédit JAXA)

Le 7 décembre 2020, une spectrométrie de masse du gaz prélevé dans le conteneur d’échantillons a été réalisée au QLF (Quick Look Facility).

Collecte de gaz au QLF (crédit JAXA)

Le conteneur a ensuite pris la direction du Japon.

Transport par avion du conteneur d’échantillons de Hayabusa-2 (crédit JAXA)

Le 8 décembre, le conteneur et son précieux contenu sont arrivés au centre de conservation des échantillons extraterrestres sur le campus Sagamihara de la JAXA.

Les travaux ont alors commencé pour ouvrir le conteneur d’échantillons. 

La première analyse de gaz extraterrestre sur Terre

L’analyse de gaz effectuée en Australie a été effectuée de nouveau au Japon du 10 au 11 décembre pour confirmer les résultats précédents.

Selon le communiqué de la JAXA,

Les résultats sont similaires entre les mesures dans le QLF et au Japon, et l’état du conteneur étant considéré bon, ainsi que son scellement, il a été estimé que gaz contenu dans le conteneur d’échantillons provient de Ryugu, et qu’il n’y a pas eu de contamination de l’atmosphère terrestre dans le conteneur.

Le gaz analysé sur le campus de Sagamihara a été généré dans le conteneur d’échantillons après la récupération du gaz en Australie. Comme il est de même composition, le gaz collecté est considéré comme généré par le dégazage de l’échantillon.

Il s’agit du premier retour d’échantillons au monde d’un matériau à l’état gazeux depuis l’espace lointain.

Des grains noirs provenant de Ryugu

L’ouverture du conteneur d’échantillons a été ensuite réalisée dans une pièce ultra-propre « clean chamber (CC) » avec 5 équipements dédiés à des opérations spécifiques :

  • CC3-1 : ouverture du conteneur sous vide
  • CC3-2 : récupération d’une partie des échantillons sous vide
  • CC3-3 : passage sous azote purifié
  • CC4-1 : manipulation des échantillons inférieurs au mm
  • CC4-2 : manipulation des échantillons supérieurs au mm

Le conteneur a été ouvert dans la zone CC3-1 sous vide.

Le 14 décembre, la JAXA a confirmé qu’un échantillon de grains de sable noir provenant de l’astéroïde Ryugu se trouvait à l’intérieur du conteneur d’échantillons. Il s’agit de particules fixées à l’entrée du récupérateur d’échantillons (le récipient dans lequel les échantillons ont été stockés).

Des grains de sable noir observés à l’entrée du conteneur (crédit JAXA)
En rouge, la zone des grains de sable noir (crédit JAXA)

Puis le conteneur a été transféré dans la chambre CC3-2, et le couvercle de la chambre A a été ouvert.

La JAXA a confirmé que 5,4 grammes de particules se trouvent dans la chambre A, et qu’il s’agit de particules recueillies lors de la collecte d’échantillons n° 1 sur Ryugu le 22 février 2019.

Les particules de la chambre A du conteneur d’échantillons de Hayabusa-2 (crédit JAXA)
Localisation de la chambre A du conteneur d’échantillons de hayabusa-2 (crédit JAXA)

Une partie de l’échantillon a été prélevée de la chambre A pour être stockée sous vide dans son état actuel.

Le conteneur va ensuite passer à la chambre CC3-3 pour retirer les échantillons de la chambre A dans un environnement azoté et puis les chambres B et C vont être ouvertes. La chambre B devrait contenir des échantillons récoltés lors du toucher n°2 du 11 juillet 2019.

Ensuite les particules seront transférées dans les chambres CC4-1 et 4-2. Elles seront observées au microscope optique et pesées avec une microbalance. Ensuite des analyses seront effectuées aux spectromètres visible, infrarouge et avec l’instrument français MicrOmega [voir description dans l’article précédent].

Mise à jour 24/12/2020 : la chambre C ouverte

Le 21 décembre, les chambres de collecte d’échantillons B et C ont été ouvertes, puis le contenu des chambres A et C a été déplacé vers les conteneurs de collecte.

Les plus grosses particules de la chambre C mesurent environ 1 cm.

Les particules des chambres A et C (crédit JAXA)

La JAXA n’a pas encore confirmé l’origine de l’objet artificiel (人工物 ?). Un projectile a été utilisé lors de la collecte de l’échantillon et il est possible qu’il s’agisse d’aluminium séparé de la corne de l’échantillonneur à ce moment-là.

Pourquoi c’est si intéressant ?

Ces analyses devraient durer jusqu’à juin 2021. Ensuite environ 40% des particules seront stockées en l’état. 10% seront données à la NASA dans le cadre du programme d’échanges des échantillons avec la mission Osiris-Rex actuellement en cours. 15% seront distribuées à des laboratoires internationaux suite à un appel d’offres.

Ces analyses permettront sans aucun doute d’en apprendre davantage sur la formation du Système Solaire.

L’astéroïde Ryugu visité par Hayabusa-2 est classé comme un astéroïde de type C au sens large, C pour carbone. Les substances carbonées connues comprennent le graphite, le charbon et les matières organiques qui composent par exemple notre corps. Les astéroïdes de type C sont innombrables dans la zone d’astéroïdes entre les orbites de Mars et Jupiter. Ryugu n’est que l’un d’entre eux, mais c’est la première fois qu’on fait revenir des échantillons de ce corps sur Terre pour des analyses poussées.

L’aspect noir des particules de Ryugu laisse espérer qu’il y ait du carbone dans celles-ci. Si tel est le cas, quels types de substances organiques sont contenues dans les particules de Ryugu ?

Pour finir, une vidéo résumé de cette superbe mission :

Sources : hayabusa2.jaxa et Institute of Space and Astronautical Science

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