Osiris-Rex en vue de son objectif: l’astéroïde Bennu


Missions / lundi, septembre 3rd, 2018

La sonde Osiris-Rex vient d’effectuer les premières images de son ambitieux objectif: l’astéroïde nommé Bennu. Lancer en septembre 2016 et prévu pour arriver le 3 décembre prochain, la sonde Osiris-Rex vient d’entamer sa phase d’approche. Son objectif? Se mettre en orbite autour d’un astéroïde, prélever un échantillon et les ramener sur Terre!

OSIRIS-REX (Origins, Spectrals Interpretation, Resource Indentification, Security, – Regolith Explorer) a pour objectifs de récolter des échantillons sur un astéroïde nommé Bennu et de les ramener sur Terre.

Logo mission Osiris-Rex
Logo de la mission Osiris-Rex

Une mission longue et ambitieuse

Découvert en 1999, cet astéroïde géocroiseur (c’est-à-dire qu’il croise l’orbite terrestre) fait environ 500 m de diamètre. Selon les derniers calculs il pourrait percuter la Terre en 2182. L’objectif de la mission est aussi de mieux estimer sa trajectoire, ainsi que sa composition pour affiner les calculs de trajectoire. Et peut-être envisager des solutions pour le détourner si elle venait à croise celle de notre planète.

Lancement de Osiris-Rex le 8 septembre 2016 par une fusée Atlas V depuis Cap Canaveral

Le retour d’échantillons sur Terre est prévue pour 2023! Deux ans après son lancement, la sonde vient de réaliser son premier cliché du géocroiseur nommé Bennu.

La phase d’approche

Lors de cette phase d’approche qui à débuter le 17 août dernier (à 2 millions de km), et se terminer le 3 décembre lors de l’arrivée sur l’astéroïde, Osiris-Rex va s’efforcer d’identifier les dangers potentiels autour de l’objet. L’autre objectif est de collecter un maximum de photos pour que les scientifiques puissent faire une modélisation de l’astéroïde.

La phase d’étude préliminaire

La phase d’étude préliminaire commence par l’arrivée de l’engin spatial autour de Bennu le 3 décembre 2018. Cette date marque aussi la première fois que l’engin spatial OSIRIS-REx fonctionnera autour de l’astéroïde. Le vaisseau spatial effectuera un total de cinq passages au-dessus du pôle nord, de l’équateur et du pôle sud, à une distance de 7 km. Les principaux objectifs scientifiques de l’étude préliminaire sont destimer la masse de Bennu, d’affiner le modèle de l’état de l’astéroïde et de générer un modèle de forme globale avec une résolution de 75 cm.

Phase orbitale A

Dans la phase orbitale A, l’engin spatial sera placé sur une orbite gravitationnelle autour de Bennu pour la première fois. Il n’y aura pas d’exigences scientifiques pour cette phase, car elle est conçue pour fournir à l’équipe de mission une expérience de navigation à proximité d’un petit corps. Le vaisseau spatial tournera autour de Bennu à une distance de 1,4 à 2,0 km et chaque orbite durera environ 50 heures. Cette orbite est la plus proche qu’un vaisseau spatial à effectuer autour d’un petit corps. Pendant cette phase, l’équipe de navigation passera de la navigation basée sur les étoiles à une navigation basée sur des repères. Utiliser des repères (tels que des rochers et des cratères à la surface de Bennu) pour déterminer la position d’OSIRIS-REx permet à l’équipe de navigation de manœuvrer le vaisseau spatial très précisément, ce qui sera essentiel lors des prochaines phases de mission.

Phase de surveillance approfondie

L’étude approfondie de Bennu commence sérieusement au cours de cette phase. OSIRIS-REx effectuera plusieurs passages autour de Bennu pour produire la large gamme d’angles de vision nécessaires pour observer pleinement l’astéroïde. Le vaisseau spatial utilisera également son spectromètre OTES pour cartographier la composition chimique de la surface entière de Bennu. Les images obtenues pendant cette phase seront d’une résolution suffisamment élevée pour produire des cartes de terrain numériques et des mosaïques d’images globales pour les sites d’échantillonnage proposés. Les différents sites seront classées comme «sûrs» ou «dangereux».

Ces observations sont nécessaires pour aider l’équipe de scientifiques à trouver le meilleur emplacement sur Bennu pour collecter un échantillon de régolite (matériau de surface meuble). La sonde effectuera également des recherches de panaches de poussière et de gaz.

Phase orbitale B

À la fin de l’étude approfondie, le vaisseau spatial entrera en orbite rapprochée (environ 600 mètres d’altitude) autour de Bennu et commencera la phase orbitale B. 
Les principales activités scientifiques de cette phase sont la cartographie globale de Bennu et une expérience de radio-science. Ces données sont utilisées pour évaluer des sites d’échantillonnage potentiels pour trois éléments clés: la sécurité, la possibilité d’échantillonnage et la valeur scientifique.

La phase de reconaissance

Pendant la phase de reconnaissance, le vaisseau spatial effectuera une série d’observations à basse altitude des deux sites candidats finaux. Ces observations, à 225 mètres au-dessus de la surface, montreront des objets au sol aussi d’une taille de 2 cm. Les deux sites seront entièrement étudiés pour que l’équipe puisse immédiatement commencer à planifier la collecte d’échantillons sur le site de secours si cela devient nécessaire.

La phase de répétition

La collecte d’échantillons étant une phase critique, la mission a prévu au moins deux répétitions avant l’exécution finale. Lors de la première répétition, OSIRIS-REx s’exercera à quitter son orbite, manœuvrant jusqu’à 125 mètres au-dessus du site d’échantillonnage, puis revenant en orbite. La deuxième répétition amènera l’engin spatial de l’orbite à un point, où il survolera l’emplacement d’échantillonnage avant un retour en orbite. Lors de chaque répétition, le vaisseau spatial collectera et analysera les données.

La phase de prise d’échantillon

La phase de prise d’échantillon s’effectuera en Touch and Go (posé – décollé). Quand il sera temps, OSIRIS-REx utilisera l’instrument TAGSAM (Touch-and-Go-Sample-Acquisition-Mechanism) pour collecter un échantillon de régolite de Bennu. TAGSAM est un bras articulé sur le vaisseau spatial avec une tête d’échantillonneur ronde à la fin. Pendant la manœuvre Touch-and-Go (TAG), la tête de l’échantillonneur sera étendue vers Bennu et l’élan de la trajectoire lente et descendante de l’engin spatial le poussera contre la surface de l’astéroïde pendant environ cinq secondes – juste assez longtemps pour obtenir un échantillon de 60 grammes à 2 kg. Au contact, une cartouche d’azote soufflera sur la surface pour faire monter la poussière et les petits cailloux, qui seront ensuite capturés dans la tête du TAGSAM.

Une fois que le vaisseau spatial aura tiré son propulseur pour reculer de Bennu, l’équipe de mission mesurera la quantité d’échantillon recueillie en faisant tourner le vaisseau spatial avec le bras TAGSAM étendu. Ils compareront ensuite le changement d’inertie de l’engin spatial pour s’assurer qu’un échantillon suffisant a été collecté. Le vaisseau spatial a trois bonbonnes d’azote à bord, permettant trois tentatives d’échantillonnage.

Une fois que la collecte d’échantillons est réussie, la tête TAGSAM sera placée dans la capsule de retour d’échantillons pour être renvoyée sur Terre. Après un arrimage réussi, le vaisseau spatial sera lentement déplacé de Bennu à une distance de sécurité, où il restera jusqu’à son départ en mars 2021 pour la phase de retour de la croisière vers la Terre. Son arrivée est prévue pour le 24 septembre 2023 après 7 ans de voyage.

Vivez la mission à travers une excellente animation retraçant toute les étape de la mission.

Nous suivrons sur conquetespatiale.com les différentes étapes de cette mission exceptionelle!

Source: https://www.asteroidmission.org/

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