Rosetta et Philae à l’assaut de la comète Churyumov-Gerasimenko !

Rosetta et Philae au dessus de la comète

Rosetta et Philae au dessus de la comète (Crédits : ESA–J. Huart, 2013)

Vous pouvez l’appeler 67P, c’est son petit nom. De qui est-ce que je parle ? De la comète Churyumov–Gerasimenko qui se promène en ce moment quelque part dans notre système solaire à plus d’un milliard de kilomètres de la Terre (800 millions de kilomètres du soleil). Il s’agit de la comète qui a été choisie en 2003 pour servir d’objet d’étude à la mission Rosetta.

Objectifs de la mission

On ne sait pas encore exactement comment est arrivée l’eau sur la Terre, mais certaines théories avancent qu’elle viendrait des comètes qui s’y seraient écrasées au moment de sa formation. Le but de la sonde Rosetta et de son atterrisseur Philae est d’étudier Churyumov-Gerasimenko afin de déterminer si l’eau présente sur Terre a pu venir de comètes.  Les comètes sont en effet composées en grande partie de glace. Elles sont des résidus de la formation de notre système solaire et leur étude permet d’en savoir un peu plus sur nos origines.

Rosetta va étudier Churyumov–Gerasimenko afin de mieux connaitre sa composition et étudier son comportement à l’approche du soleil. Pour réaliser cette mission, la sonde va en premier lieu se mettre en orbite autour de la comète à 25km d’altitude, la cartographier, mesurer sa gravité, sa masse, sa forme,….

Après environ trois mois, l’orbiteur va descendre à 3km de la surface et Philae va se détacher de la sonde pour se poser en douceur à la surface de la comète (à une vitesse équivalente à celle d’une marche à pied). Churyumov-Gerasimenko étant un objet de petites dimensions (3km par 5km), elle n’a pratiquement pas de gravité. Les concepteurs de Philae ont donc imaginé un système de harpons pour fixer les pieds de l’atterrisseur à la surface de la comète. Lorsqu’au moins deux des trois pieds touchent la surface, le harpon situé sur chacun d’eux pénètre dans le sol. Il est relié à un cordon qui va s’enrouler, permettant de bien plaquer les pieds de l’atterrisseur au sol.

Pour la petite anecdote, 10km/h est une vitesse suffisante pour que Rosetta se maintienne en orbite autour de la comète, du fait de sa très faible gravité.

Vidéo présentant l’atterrissage de Philae :

 

 

Philae va alors photographier la surface de la comète et effectuer des analyses de son sol (en forant et récoltant des échantillons jusqu’à 30cm de profondeur).

 

Les instruments

Rosetta (l’orbiteur) et Philae (l’atterrisseur) possèdent tous les deux des instruments scientifiques. Vous trouverez une liste bien détaillée de ces instruments sur ce site internet très complet.

Pour résumer, grâce à ses 11 instruments, Rosetta va pouvoir

– photographier,
– analyser les gaz de la chevelure,
– mesurer la température à la surface et sous la surface du noyau,
– mesurer la composition de l’atmosphère autour de la comète,
– analyser les petites particules de matière provenant de la comète,
– mesurer l’activité de la comète et son interaction avec le vent solaire,
– mesurer la masse, la densité et la gravité du noyau de la comète

Quant à Philae, ses 10  instruments vont lui permettre de

– donner des informations sur la composition du noyau de la comète,
– prendre des photos panoramiques de la surface,
– mesurer la structure interne du noyau,
– analyser les gaz et détecter les molécules organiques complexes,
– prendre des images hautes résolutions lors de l’atterrissage et effectuer des enregistrements panoramiques en stéréo,
– mesurer le champ magnétique local et l’interaction entre la comète et le vent solaire,
– mesurer les propriétés des couches extérieures de la comète,
– forer à plus de 20 centimètres de profondeur pour collecter des échantillons à analyser.

(Source : PGJ Astronomie)

Vidéo faite par le DLR, l’agence spatiale allemande, présentant l’atterrissage de Philae et ses instruments

 

 

Un long voyage de 12 ans

Steins photographié par le système d'imagerie OSIRIS de la sonde Rosetta en Septembre 2008

Astéroide Steins photographié en Septembre 2008 (Crédits : ESA 2008 MPS for OSIRIS Team)

Rosetta a été lancée le 2 mars 2004 de Kourou en Guyane à bord d’une Ariane-5 G+. Son voyage a duré 10 ans au cours desquels elle a parcouru plus de six milliards de kilomètres et a fait la rencontre de deux astéroïdes qu’elle a photographiés : Šteins en septembre 2008 et Lutetia en juillet 2010.

Astéroide Lutetia photographié par OSIRIS, le système d'imagerie de la sonde Rosetta, en juillet 2010

Astéroide Lutetia photographié en juillet 2010 (Crédit : ESA 2010 MPS for OSIRIS Team)

Pour atteindre la vitesse nécessaire à son rendez-vous avec la comète et se placer sur sa trajectoire, elle a utilisé une première assistance gravitationnelle de la Terre en mars 2005, puis une assistance gravitationnelle de Mars en février 2007 et enfin deux assistances gravitationnelles de la Terre en novembre 2007 et novembre 2009. En effet, à l’heure actuelle, aucune fusée n’est capable de lancer un engin spatial pour qu’il atteigne la vitesse de croisière de la comète, soit plus de 27 km/s (100 000 km/h)).

 Debout Rosetta ! Tu as assez dormi ! Il faut te réveiller !

Afin d’économiser son énergie et parce que le rayonnement solaire est trop faible à cet endroit de l’espace pour être capté correctement par les panneaux solaires, la sonde a été placée en hibernation le 8 juin 2011. Seuls son ordinateur de bord, et quelques « radiateurs » ont été maintenus actifs. Après deux ans, sept mois et douze jours, elle sortira de son hibernation le lundi 20 janvier prochain. L’ordinateur de Rosetta est programmé pour effectuer une série d’actions pour rétablir le contact avec la Terre, à commencer par un réveil à 10h UTC (11h à Paris). Immédiatement après, les suiveurs stellaires vont se réchauffer, cela va prendre environ 6 heures. Puis les propulseurs seront mis en route pour stopper la rotation lente. Un léger ajustement de l’orientation de Rosetta va être effectué pour s’assurer que les panneaux solaires font toujours face au soleil, avant de mettre en route les suiveurs stellaires pour déterminer la position du vaisseau. Puis Rosetta va se tourner en direction de la Terre, elle va allumer son émetteur et pointer son antenne pour annoncer qu’elle est réveillée.

A cette distance (plus de 807 millions de kilomètres), le signal met 45 minutes à atteindre les stations au sol. Il ne faudra donc pas s’attendre à avoir des nouvelles de la sonde avant 17h30 ou 18h30 (GMT). A la date de son réveil, elle sera encore à 9 millions de kilomètres de Churyumov-Gerasimenko.

Une antenne de 35m a été spécialement construite à coté de Perth, en Australie, pour communiquer avec la sonde.

Vous pouvez lire l’article de Brigitte sur son blog « Parmi les étoiles » concernant le réveil de la sonde et la campagne #WakeUpRosetta lancée par l’Agence Spatiale Européenne.

Le réveil de la sonde pourra être suivi en direct sur le site de l’ESA à partir de 10h UTC. A confirmer, je mettrai à jour cet article le cas échéant.

— MAJ du 17 janvier 2013 —

La diffusion en direct des événements qui se déroulent à l’ESOC (le Centre Européens des Opérations Spatiales de l’ESA situé à Darmstadt en Allemagne) pour le réveil de Rosetta aura lieu lundi 20 janvier à partir de 10h15 CET (9:15 UTC) sur le site des directs de l’ESA.

Le public toulousain pourra également se rendre au bâtiment administratif de l’Université Toulouse III – Paul Sabatier dès 10h ou suivre un livetweet sur le compte twitter de la Cité de l’Espace. Plus d’informations sur le site Enjoyspace.com

— Fin MAJ —

Sa mise en orbite autour de la comète est prévue en août 2014 et l’atterrissage de Philae en novembre 2014. Elles accompagneront la comète pendant plus d’un an jusqu’en décembre 2015, après être passées au plus proche du soleil en août 2015.

Voyez en vidéo les différentes étapes décrites ci-dessus :

 

Churyumov-Gerasimenko

67P/Churyumov-Gerasimenko est une comète située sur une orbite elliptique autour du soleil. Elle effectue une orbite complète en un peu plus de 6 ans 1/2, s’approchant jusqu’à 1,28 UA du soleil et allant jusqu’à 5,72 UA dans sa partie de trajectoire la plus éloignée (Unité Astronomique = distance Terre-Soleil). Elle mesure 5 kilomètres de long sur 3 kilomètres de large. Elle a été découverte en 1969 par Klim Churyumov qui examinait une photo d’une autre comète, 32/Comas solá, prise par Svetlana Gerasimenko.

 

Orbite de la Comète Churyumov-Gerasimenko dans le système solaire

Orbite de la Comète Churyumov-Gerasimenko dans le système solaire

Petit bonus, voici la prononciation du nom de la comète pour vous entraîner 🙂


Le survol d’une comète a déjà été réalisé auparavant, entre autres par la sonde Giotto qui avait survolé la comète de Halley en 1986 puis la comète Grigg-Skjellerup en 1996, mais ni la mise en orbite, ni le fait de faire atterrir un engin à la surface d’une comète n’ont été tentés jusqu’à maintenant. Cette mission s’annonce passionnante!

Pour en savoir plus…

La mission Rosetta sur le site de l’ESA (en anglais).

La mission Rosetta sur le site du CNES (en français) avec une vidéo intéressante sur la mission.

Le site PGJ Astronomie est une mine d’informations récoltées depuis plus de 10 ans concernant la mission.

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