L’agence spatiale japonaise approche de la fin d’un voyage de découverte qui vise à faire la lumière sur les premiers temps du système solaire et éventuellement à fournir des indices sur les origines de la vie sur Terre.
Mais d’abord, il va devoir faire une chasse au trésor dans l’outback australien.
Ce week-end, des morceaux d’astéroïde atterriront dans une région stérile près de Woomera, en Australie-Méridionale. Ceux-ci sont transportés sur Terre par Hayabusa2, une sonde spatiale robotique lancée par JAXA, l’agence spatiale japonaise, en 2014 pour explorer un astéroïde nommé Ryugu, une roche sombre et riche en carbone d’un peu plus d’un demi-mile de large.
Le succès de la mission et la science qu’elle produit élèveront le statut du Japon en tant qu’acteur central de l’exploration de l’espace lointain, aux côtés de la NASA, de l’Agence spatiale européenne et de la Russie. JAXA a actuellement un vaisseau spatial en orbite autour de Vénus en train d’étudier le climat infernal de cette planète et collabore avec les Européens sur une mission qui est en route vers Mercure.
Dans les années à venir, le Japon prévoit de ramener des roches de Phobos, une lune de Mars, et contribuent à Programme Artemis de la NASA d’envoyer des astronautes sur la lune terrestre.
Mais le défi immédiat sera de rechercher dans l’obscurité une capsule de 16 pouces de large contenant les échantillons d’astéroïdes quelque part au milieu de centaines de kilomètres carrés dans une région à 280 miles au nord d’Adélaïde, la grande ville la plus proche.
«C’est vraiment au milieu de nulle part», a déclaré Shogo Tachibana, le chercheur principal en charge de l’analyse des échantillons Hayabusa2. Il fait partie d’une équipe de plus de 70 personnes en provenance du Japon qui sont arrivées à Woomera pour récupérer la capsule. La zone, utilisée par l’armée australienne pour les tests, offre un grand espace ouvert idéal pour le retour d’une sonde interplanétaire.
La petite capsule de retour s’est séparée du vaisseau spatial principal environ 12 heures avant l’atterrissage prévu, alors qu’elle était à environ 125 000 milles de la Terre. JAXA diffusera une couverture en direct de l’atterrissage de la capsule à partir de 11h30, heure de l’Est, samedi. (Ce sera dimanche avant l’aube en Australie.)
La capsule devrait toucher le sol quelques minutes avant midi.
Dans une interview, Makoto Yoshikawa, le directeur de la mission, a déclaré qu’il y avait une incertitude d’environ 10 kilomètres, soit environ six miles, pour déterminer où la capsule rentrerait dans l’atmosphère. À une altitude de six milles, la capsule lâchera un parachute, et l’endroit où elle dérivera en descendant ajoutera à l’incertitude.
«Le lieu d’atterrissage dépend du vent ce jour-là», a déclaré le Dr Yoshikawa. La zone que les chercheurs pourraient avoir à couvrir pourrait s’étendre sur environ 60 miles, a-t-il déclaré.
La traînée de la boule de feu d’air surchauffé créée par la capsule rentrant aidera à guider l’équipe de récupération, tout comme la balise radio de la capsule. La tâche deviendra beaucoup plus difficile si la balise échoue ou si le parachute ne se déploie pas.
Il y a aussi un peu de précipitation. L’équipe espère récupérer la capsule, effectuer une analyse initiale et la ramener au Japon dans les 100 heures. Même si la capsule est scellée, l’inquiétude est que l’air terrestre s’infiltre lentement. «Il n’y a pas d’étanchéité parfaite», a déclaré le Dr Tachibana.
Une fois la capsule trouvée, un hélicoptère l’emmènera dans un laboratoire qui a été installé à la base de l’armée de l’air australienne à Woomera. Là, un instrument extraira tous les gaz à l’intérieur de la capsule qui auraient pu être libérés par les roches astéroïdes lorsqu’ils ont été secoués et cassés lors de la rentrée. Le Dr Yoshikawa a déclaré que les scientifiques aimeraient également voir s’ils peuvent détecter des particules d’hélium du vent solaire qui ont percuté l’astéroïde et se sont noyées dans les roches.
Les gaz rassureraient également les scientifiques sur le fait qu’Hayabusa2 a effectivement réussi à collecter des échantillons de Ryugu. Un minimum de 0,1 gramme, ou moins de 1 / 280e d’once, est nécessaire pour déclarer le succès. L’espoir est que le vaisseau spatial a rapporté plusieurs grammes.
Au Japon, l’équipe Hayabusa2 commencera l’analyse des échantillons Ryugu. Dans environ un an, certains des échantillons seront partagés avec d’autres scientifiques pour une étude supplémentaire.
Pour recueillir ces échantillons, Hayabusa2 est arrivé sur l’astéroïde en juin 2018. Il a exécuté une série d’enquêtes, chacune d’une complexité technique croissante. Il a laissé tomber des sondes à la surface de Ryugu, fait un trou dans l’astéroïde pour regarder ce qui se trouve sous et est descendu deux fois à la surface pour attraper de petits morceaux de l’astéroïde, une opération qui s’est avérée beaucoup plus difficile que prévu en raison des nombreux rochers à la surface.
Les petits mondes comme Ryugu étaient de peu d’intérêt pour les scientifiques planétaires qui se concentraient sur l’étude des planètes, a déclaré Masaki Fujimoto, directeur général adjoint de l’Institut des sciences spatiales et astronautiques, qui fait partie de JAXA. «Petits corps, qui s’en soucie?» il a dit. «Mais si vous êtes sérieux au sujet de la formation des systèmes planétaires, les petits corps comptent vraiment.
L’étude de l’eau piégée dans les minéraux de Ryugu pourrait donner des indices si l’eau des océans de la Terre provenait d’astéroïdes et si des molécules à base de carbone auraient pu semer les éléments constitutifs de la vie.
Une partie des échantillons de Ryugu ira à la NASA, qui ramène des roches et du sol d’un autre astéroïde avec sa mission OSIRIS-REX. le La sonde spatiale OSIRIS-REX a étudié un astéroïde plus petit riche en carbone nommé Bennu et il recommencera sur Terre au printemps prochain, déposer ses échantillons de roches en septembre 2023.
Ryugu et Bennu se sont révélés étonnamment similaires à certains égards, à la fois ressemblant à des toupies et avec des surfaces couvertes de rochers, mais différents à d’autres égards. Les rochers de Ryugu semblent contenir beaucoup moins d’eau, pour un. L’importance des similitudes et des différences ne deviendra claire qu’après que les scientifiques aient étudié les roches plus en détail.
«Lorsque l’échantillon OSIRIS-REX reviendra, nous tirerons les leçons de la mission Hayabusa2», a déclaré Harold C. Connolly Jr., professeur de géologie à l’Université Rowan du New Jersey et scientifique chargé de l’échantillon de mission pour OSIRIS-REX. «Les similitudes et les différences sont absolument fascinantes.»
Le Dr Connolly espère se rendre au Japon l’été prochain pour participer à l’analyse des échantillons de Ryugu.
Hayabusa2 n’est pas la première mission planétaire du Japon. En effet, son nom indique l’existence de Hayabusa, une mission antérieure qui rapportait des échantillons d’un autre astéroïde, Itokawa. Mais cette mission, lancée en 2003 et revenue en 2010, a rencontré des problèmes techniques majeurs. Le vaisseau spatial Akatsuki de JAXA, actuellement en orbite autour de Vénus, que l’agence japonaise a réussi à remettre en mission scientifique après des années de difficultés. Une mission japonaise sur Mars a également échoué en 2003.
En revanche, les opérations de Hayabusa2 se sont déroulées presque sans faille, même s’il conserve le même design général que son prédécesseur. «En fait, il n’y a pas de gros problèmes», a déclaré le Dr Yoshikawa, le directeur de la mission. “Bien sûr, les petits.”
Il a déclaré que l’équipe avait étudié en détail les échecs sur Hayabusa et apporté des changements au besoin, et a également mené de nombreuses répétitions pour essayer d’anticiper les éventualités qu’elle pourrait rencontrer.
Les missions japonaises fonctionnent généralement avec des budgets plus petits que ceux de la NASA et transportent donc souvent moins d’instruments. Le coût de Hayabusa2 est inférieur à 300 millions de dollars tandis que le prix d’OSIRIS-REX s’élèvera à environ 1 milliard de dollars.
Déposer les échantillons Ryugu n’est pas la fin de la mission Hayabusa2. Après avoir libéré la capsule de retour, le vaisseau spatial principal a changé de cap pour éviter une collision avec la Terre, manquant de 125 milles. Il se rendra maintenant vers un autre astéroïde, un petit astéroïde désigné 1998 KY26 qui n’a que 100 pieds de diamètre mais qui tourne rapidement, effectuant une rotation en moins de 11 minutes.
Hayabusa2 utilisera deux survols de la Terre pour se jeter vers KY26, arrivant finalement en 2031. Il mènera des expériences astronomiques au cours de son long voyage dans l’espace lointain, et le vaisseau spatial porte encore un dernier projectile qu’il peut utiliser pour tester la surface de cette roche spatiale.
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