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L'AVENTURE DE LA SONDE ROSETTA

Après deux ans et demi d’hibernation et son passage à 800 millions de kilomètres du Soleil, la sonde Rosetta sort de sa torpeur et poursuit sa mission vers la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko

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La sonde Rosetta, ici d’après une vue d’artiste, vient de se réveiller, après un sommeil de deux ans et demi. Elle peut reprendre sa route vers la comète 67P/T-G, qu’elle approchera au mois d’août prochain.

Après un voyage de près de dix ans, marqué par quatre assistances gravitationnelles et le survol de deux astéroïdes, la sonde Rosetta sort de son hibernation. Elle entame la dernière partie de son voyage à destination de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko.

C’est l’actualité scientifique du jour. La sonde Rosetta, lancée par l’Esa le 2 mars 2004, était programmée pour sortir de son sommeil le lundi 20 janvier à 10 h 00 TU, après avoir été mise en veille en juin 2011 pour économiser son énergie. En ligne de mire : la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P/T-G), qui devrait fournir des informations sur la formation de notre Système solaire. Petit résumé chiffré.

À son lancement, la sonde Rosetta pesait environ 3.000 kg, soit 3 t. Mais aujourd’hui, une partie des 1.650 kg de carburant a été consommée lors 6 milliards de km parcourus en dix ans. L’essentiel du poids sec provient de l’orbiteur, qui pèse 1.230 kg. L’atterrisseur Philae ne représente qu’un quintal.

L’orbiteur de la sonde Rosetta mesure 2,8 x 2,1 x 2 m. Soit environ 12 m3.

Le lander Philae est plus petit. Il forme grossièrement un cylindre de 80 cm de haut avec un diamètre d’environ 1 m. Ce qui représente approximativement un volume de 0,63 m3.

La sonde Rosetta a été plongée dans sa torpeur le 8 juin 2011. Depuis, les communications avec la Terre sont coupées, et le dispositif fonctionne avec le strict minimum. Après avoir voyagé à plus de 700 millions de km du Soleil, distance à laquelle les panneaux solaires captent difficilement l’énergie de notre étoile, Rosetta revient dans des zones plus clémentes et peut sortir de son hibernation le 20 janvier 2014. Cette veille a duré 957 jours.

Les panneaux solaires de Rosetta, fournissant l’énergie nécessaire au bon fonctionnement des appareils à bord, mesurent 64 m2. Au plus près du Soleil, ils fournissent une puissance de 8.700 W, mais ne proposent que 450 W lorsque la distance est maximale.

À bord, la sonde Rosetta est bien pourvue, puisqu’elle embarque 21 instruments scientifiques. L’orbiteur obtient tout juste la majorité absolue, avec 11 d’entre eux. Les 10 autres équipent l’atterrisseur Philae.

Tous ces appareils scientifiques représentent un certain poids. Ceux disposés sur l’orbiteur pèsent 165 kg, en plus des 21 kg des instruments de Philae. Soit un total de 186 kg.

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67P/T-G est une comète dite périodique, c’est-à-dire qu’elle suit une orbite fermée et qu’elle revient régulièrement près du Soleil.

Dans sa course vers la comète 67P/T-G, la sonde Rosetta s’est aidée de l’attraction terrestre pour changer sa trajectoire et gagner en vitesse à trois reprises. Après son dernier passage, elle se déplaçait à 38,7 km/s, soit 139.320 km/h.

Lorsque Philae se posera sur la comète, Rosetta et lui seront situés à environ 650 millions de km de la Planète bleue, d’où ils sont partis.

Entre le lancement de Rosetta en mars 2004 et la fin de la mission en août 2015, il se sera écoulé 11 ans et 5 mois, soit 137 mois.

La comète 67P/T-G forme grossièrement un corps elliptique de 5 km sur sa plus grande longueur et de 3 km de largeur.

Il existe trois types de comètes. Celles qui sont dites périodiques et qui reviennent à intervalle de temps régulier, comme la comète de Halley, celles qui ne font que passer et circulent dans l’univers, et celles qui explosent à l’approche d’une étoile, comme ce fut le cas récemment pour la comète Ison. 67P/T-G est une comète périodique, qui revient tous les 6,568 ans à la même position sur son orbite.

La comète constitue un bloc massif d’environ trois milliards de t. Mais c’est aussi approximativement la distance parcourue en kilomètres sur son orbite durant une révolution. Elle se déplace donc approximativement à 52.000 km/h en moyenne.

L’orbite de 67P/T-G n’est pas circulaire mais elliptique. Ainsi, son aphélie, la distance maximale par rapport au soleil, équivaut à 5,722 UA, soit 858 millions de km. À l’inverse, son périhélie, c’est-à-dire le point où la comète est la plus proche du Soleil, se trouve à 1,29 UA, ou 194 millions de km.

Dix ans avant sa propre découverte, soit en 1959, la comète 67P/T-G a été déviée de sa trajectoire habituelle en passant à proximité de Jupiter, dont l’attraction a modifié l’orbite, et donc le périhélie. Passant plus près du Soleil, elle est devenue visible, et a pu être observée pour la première fois le 11 septembre 1969.

La sonde Rosetta se réveille

Après un voyage de près de dix ans, marqué par quatre assistances gravitationnelles et le survol de deux astéroïdes, la sonde Rosetta sort de son hibernation. Elle entame la dernière partie de son voyage à destination de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko. Vincent Guillaud, qui travaille à Airbus Defence & Space, la société qui a construit Rosetta, nous explique ce qui fait l'originalité de ce satellite.

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Construit par Airbus DS, le satellite Rosetta est vu ici avec ses panneaux solaires repliés et la grande antenne qui lui permettra de communiquer avec la Terre.

Lancée en mars 2004 à la poursuite de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko pour y déposer le petit atterrisseur Philae et l’étudier, la sonde Rosetta s’apprête à sortir de son mode d’hibernation afin de préparer son rendez-vous avec cette comète, en août. Cette mission a pour objectif de mieux comprendre la formation du Système solaire et apporter des éléments de réponse à l’émergence de la vie sur Terre. Nous y reviendrons plus en détail d’ici quelques semaines.

Cette sonde de l’Agence spatiale européenne a été conçue et réalisée autour d’une plateforme spécifique par l'activité espace d'Airbus Defence & Space (anciennement Astrium). Elle a par la suite été réutilisée en grande partie pour la construction des sondes Mars Express et Venus Express, deux autres missions de l’Esa toujours en activité.

De très grands panneaux solaires

L’originalité de Rosetta réside dans sa source de puissance et l’utilisation de « panneaux solaires d’une envergure de près de 30 mètres »

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Essais de déploiement des panneaux solaires de la sonde Rosetta dans les locaux techniques de l'Agence spatiale européenne de l'Estec (Pays-Bas, mars 2002). Ces panneaux solaires ont une envergure d’environ 30 mètres.

Ce qui surprend, ce n’est pas tant leur taille que le fait qu’ils soient utilisés pour ce type de mission. En général, au-delà de l'orbite de Mars, « on utilise des RTG [Radioisotope Thermoelectric Generator, générateurs thermoélectriques à radioisotope, NDLR] » pour la production d’énergie. À l’époque, l’Esa n’avait pas souhaité envoyer dans l’espace un satellite embarquant un RTG, préférant doter Rosetta de panneaux solaires. C’était « une première mondiale d’avoir une mission qui s’éloigne autant du Soleil » et utilisant des cellules photoélectriques pour la production d’énergie.

Ce choix technique a eu comme principales conséquences de doter le satellite de « très grands panneaux solaires de 2 x 14 m » et d’avoir à placer la sonde « en mode hibernation dans la partie de la mission la plus éloignée du Soleil », entre 700 et 800 millions de kilomètres. À ces distances, le taux d’ensoleillement est si faible que « seuls quelques centaines de watts » sont disponibles contre à peu près neuf kilowatts si la sonde se trouvait à proximité de la Terre.

Le 20/01/2014 Par Janlou Chaput, Futura-Sciences

Rosetta se réveille toute seule

Et c’est de ce mode de fonctionnement que la sonde s’apprête à sortir. Son réveil interne a été « programmé au 20 janvier 2014 à 10 h 00 TU ». Rosetta va réchauffer ses instruments de navigation, puis arrêter sa rotation pour pointer son antenne principale vers la Terre et informer l’équipe au sol, qui la suit depuis le Centre européen d’opérations spatiales (Darmstadt, Allemagne), qu’elle est toujours en vie. « Les 11 instruments de la sonde et les 10 instruments de l’atterrisseur seront allumés et vérifiés » progressivement, au fur et à mesure que Rosetta s’approchera de la comète.

Compte tenu de la nécessité de fonctionner si loin du Soleil, on pourrait penser que ces panneaux solaires sont de conception particulière. « Il n’en est rien. » Les cellules solaires sont « très peu différentes » d’autres panneaux de la même génération. Seule amélioration notable, Airbus DS a veillé dans leur conception à « les rendre plus efficaces et opérantes dans un environnement beaucoup plus froid qu’habituellement », à plusieurs centaines de millions de kilomètres du Soleil, où le flux solaire est beaucoup plus faible.

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La sonde Rosetta en cours d'assemblage dans les locaux techniques de l'Esa, aux Pays-Bas. Au premier plan, le lander Philae.

Enfin, ces panneaux solaires diminuent la résistance de la sonde. À mesure que la comète va se rapprocher du Soleil, la température à la surface du noyau va s’élever et provoquer la sublimation des glaces, entraînant l'éjection de gaz et de poussières. Rosetta va donc être « confrontée à un environnement plus ou moins saturé en particules cométaires ». Or, personne ne sait dans quelle mesure les panneaux solaires en seront affectés ni combien de temps ils résisteront. Les chercheurs souhaitent que la sonde accompagne la comète le plus longtemps possible autour du Soleil.

Rendez-vous avec la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko en août

Cela induit un autre problème. Rosetta, qui fonctionne aujourd’hui à des distances très éloignées du Soleil, sera amenée à s’en rapprocher à moins de 150 millions de km. C’est certes une distance de sécurité confortable, mais entre les zones les plus proches et les plus éloignées du Soleil, la conception de la sonde doit tenir compte de la variation de puissance solaire reçue, « de l’ordre de 25 ».

Aujourd’hui, Rosetta se trouve sur une trajectoire suffisamment allongée pour pouvoir effectuer un rendez-vous avec 67P/Churyumov-Gerasimenko dans de bonnes conditions. Les deux objets sont sur des orbites convergentes. Par rapport au mouvement, la sonde se situe derrière la comète, à neuf millions de km. Elle file à sa rencontre à « environ 1 km/s ». Avant son rendez-vous prévu au mois d’août, Rosetta devra réaliser « neuf manœuvres de ralentissement par rapport à la comète ». Ces manœuvres commenceront dans trois mois à 2,5 millions de km de la cible. À la mi-juillet, Rosetta devrait se situer à « moins d’une centaine de km de la comète » et voler à une vitesse de 10 m/s. Le but est de « l’amener à voler en formation à côté de la comète » à une distance comprise entre 20 et 100 km. En effet, le champ de gravité de la comète est « trop faible pour que Rosetta s’insère en orbite ».

Après une course de dix années, 6,5 milliards de kilomètres et la visite de deux astéroïdes, Steins et Lutetia, la vaillante sonde européenne Rosetta vient de réussir son approche de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko, alias 67P/C-G, ou encore Chury. Les premières images, à environ 100 km, montrent un objet très irrégulier, criblé de curieux cratères.

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 Illustration de la sonde spatiale Rosetta, quelques jours avant son arrivée le 6 août autour de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko. Photographiée à 500 km de distance, la double personnalité de ce corps glacé de 4 km se dévoile en détails. © Esa, Rosetta, NavCam

Bien arrivé sur la comète !

La sonde Rosetta n’a pas manqué son troisième et dernier rendez-vous avec un astre errant du Système solaire. Lancée en 2004, l’engin spatial de l’Esa a frôlé l’astéroïde Steins en 2008 à 800 km et, en 2010, s’est approché de Lutetia, à 3.000 km, réalisant 400 clichés. La sonde européenne s'inscrit durablement dans la longue saga de la chasse aux comètes qui. Cette fois, est la dernière cible mais la plus complexe. Rosetta a dû ralentir pour s’approcher progressivement de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko (appelons-la Chury), un peu comme un avion de chasse vient intercepter un appareil suspect. La vitesse relative devait tomber à environ 1 m/s (36 km/h).

C’est ce qui a été réussi aujourd’hui, sous l’œil des techniciens réunis au centre de contrôle de l’Esa à Darmstadt, en Allemagne, tandis que l'agence spatiale européenne commence à diffuser des images rapprochées de la comète. 

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Parvenue à environ 100 km, Rosetta a pris cette image le 6 août 2014 de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko. Elle montre un corps tourmenté, criblé de cratères parfois en nid d'abeille. La surface, très irrégulière, est façonnée par les expulsions gazeuses produites par l'échauffement dû au Soleil. Depuis ce matin, nombre de spécialistes sont en train de décrypter ce paysage. La sonde devra rester tout près de ce corps durant des mois

Ce succès n’est cependant que le début d’une autre phase de la mission, où tous les spécialistes devront être sur le pont pour placer Rosetta sur une orbite elliptique autour de la comète, le temps de s’en approcher suffisamment. Cette approche est déjà délicate. En effet, même si une reconstruction en 3D de la comète a été réalisée, sa masse n’est pas connue avec précision et les ingénieurs de l’Esa ne peuvent pas savoir à quelle vitesse une orbite, même éphémère, peut être obtenue.

La trajectoire que suivra Rosetta autour de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko. Les premiers triangles, de plus en plus petits, serviront à mesurer précisément le champ gravitationnel autour de ce petit corps à la masse insuffisamment connue. Des ajustements, donc des mises en route du moteur, seront nécessaires pour que la sonde se cale sur une orbite elliptique en septembre prochain, se rapprochant à 30 km, voire à moins de 10 km si le dégazage n’est pas trop gênant. C’est à ce moment que Philae pourra se décrocher et se poser. À noter : la position des panneaux solaires qui, pendant toute cette danse, doivent rester correctement orientés par rapport au Soleil.

Rosetta va s'approcher lentement de la comète

La meilleure manière de mesurer le champ de gravité autour de la comète… est de s’en approcher. Les accélérations et décélérations subies trahiront la force de la gravitation. La trajectoire prévue dans les prochaines semaines est une originale succession de triangles, de plus en plus petits et de plus en plus proches de l’astre. La manœuvre se fera du côté de la comète opposé à la queue pour éviter à l’engin de recevoir une pluie de poussière et de glace.

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Ensuite, une fois la gravité connue, les « pilotes » de l’Esa injecteront Rosetta sur une trajectoire qui lui fera parcourir des ellipses autour de Chury. L’opération commencera en septembre prochain. Ils espèrent approcher l'engin à 30 km d’abord puis à environ 10 km et moins encore. C’est à ce moment que commencera la périlleuse mission du petit Philae, un atterrisseur qui se détachera de la sonde pour aller se poser sur la comète.

Mission de l'été : préparer l'atterrissage

Cet atterrissage aura lieu en octobre et sera une première. En 2005, la sonde Deep Impact avait largué un impacteur sur la comète 9P/Tempel-1 et, la même année, Hayabusa, de l’agence spatiale japonaise, tentait l’atterrissage sur l’astéroïde Itokawa, avec un succès mitigé, tant la manœuvre est difficile.

Pour déposer Philae, Rosetta devra frôler Chury à moins de 5 km. Un rase-motte dangereux car une comète « dégaze » : chauffée par les rayons solaires, la surface éjecte de la vapeur d’eau, des morceaux de glace et des poussières. Cette activité devra être précisément estimée par les ingénieurs de l’Esa avant le plongeon de Philae.

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Une autre image prise par l'instrument Osiris, montrant une zone relativement lisse, bordée de reliefs escarpés. Rosetta était alors à 130 km de la comète. La résolution est de 2,4 m par pixel. © Esa/Rosetta

Le module de 100 kg devra alors éviter un autre risque : rebondir dans l’espace sans espoir de retour si le choc sur ce corps à la très faible gravité est trop fort. Philae devra compter sur ses griffes qui terminent l’extrémité de ses trois pattes pour s’accrocher. La mission Rosetta prendra alors un tour nouveau, plus scientifique que technique : c'est l'histoire de notre Système solaire que les astronomes espèrent lire dans les comètes en général et dans Chury en particulier...

Le site d’atterrissage de Philae sur la comète est confirmé

L’Agence spatiale européenne (Esa) a confirmé le 15 octobre 2014 la destination de Philae. Si tout va bien, le site « J » accueillera donc l’atterrisseur le 12 novembre prochain. Rosetta poursuit ses manœuvres autour de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko.

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Situé au sommet du plus petit des deux lobes de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P/C-G), le site désigné « J », qui accueillera le 12 novembre prochain l’atterrisseur Philae, vient d’être confirmé par l’Esa. Le cercle de 500 mètres de diamètre est centré sur cette région. Les deux images d’une résolution de 50 cm par pixel ont été prises par la caméra Osiris de la sonde Rosetta, le 14 septembre à environ 30 km de distance. © Esa, Rosetta, MPS pour Osiris, UPD, Lam, IAA, SSO, INTA, UPM, DAPS, Ida

L’Esa vient de donner son feu vert pour que la sonde Rosetta largue son atterrisseur Philae en direction de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko le 12 novembre, pour ce qui sera peut-être le premier atterrissage jamais réalisé sur ce type de corps céleste.

Le choix du site d’atterrissage désigné par la lettre « J » et situé sur le plus petit des deux lobes de la comète a été confirmé le 14 octobre à l’issue d’une revue d’aptitude opérationnelle approfondie.

Depuis son arrivée, l’orbiteur Rosetta a réalisé une cartographie et une étude scientifique sans précédent de la comète, vestige des premières étapes de la formation de notre Système solaire, il y a 4,6 milliards d’années.

Rosetta est actuellement (mi-octobre) dans une phase de transition qui la rapproche à seulement 10 km du noyau de la comète. Le jour J, 2 à 3 heures avant la séparation de l’atterrisseur, la sonde spatiale manœuvrera pour se situer à 22,5 km de la surface. Durant les 7 heures qui suivront, elle gardera une position lui permettant d’épier la descente de Philae. Rappelons que la rotation de la comète est de 12,4 heures. © Esa

Une minutieuse étude du terrain

Tout en effectuant ces analyses, la sonde s’est peu à peu rapprochée de sa cible : parvenue le 6 août à une distance de 100 km, elle n’est maintenant qu’à 10 km du centre de cet objet de 4 km de long. Elle peut ainsi étudier de plus près le site d’atterrissage principal et le site de secours afin de compléter son évaluation des risques, et notamment sa cartographie du terrain.

Le choix définitif du site « J » confirme également le déroulement de la séquence conduisant à l’atterrissage. Rosetta larguera Philae le 12 novembre à 8 h 35 TU (9 h 35 heure de Paris), alors qu’elle se trouvera à une distance d’environ 22,5 km du centre de la comète. L’atterrissage aura lieu approximativement sept heures plus tard, soit vers 15 h 30 TU (16 h 30 heure de Paris).

Étant donné que le signal à sens unique qu’enverra Rosetta vers la Terre mettra 28 minutes et 20 secondes pour arriver à destination, la confirmation de la séparation parviendra aux stations au sol à 9 h 03 TU (10 h 03 heure de Paris), et celle de l’atterrissage vers 16 h 00 TU (17 h 00 heure de Paris).

Le 16/10/2014 à 15:27 - Par ESA

Philae posé sur la comète

Le monde a retenu son souffle jusqu'à la dernière minute, mercredi 12 novembre. Après un suspense de sept heures pendant lequel Philae, module de la sonde européenne Rosetta, est descendu en chute libre vers sa cible, la nouvelle est tombée, peu après 17 heures, heure française : le robot européen a réussi son atterrissage sur la comète « Tchouri ». C'est une première dans l'histoire spatiale, après plus de dix ans de voyage dans l'espace.

« Nous sommes sur la comète » 67P/Tchourioumov-Guérassimenko, « nous sommes très heureux », a déclaré Andrea Accomazzo, directeur de vol de la mission Rosetta au Centre européen d'opérations spatiales (ESOC) à Darmstadt (Allemagne), sous des applaudissements nourris

PREMIÈRES INQUIÉTUDES

Malgré l'euphorie, les premières inquiétudes se sont vite fait sentir, depuis le centre de commandement de Darmstadt (Allemagne). le robot Philae n'est pas arrimé au sol de la comète, puisque le système de harpons ne s'est pas déclenché.

LE TRAVAIL A DÉJÀ COMMENCÉ POUR PHILAE

La mission du petit robot laboratoire sur « Tchouri » sera de faire des prélèvements qui donneront des informations sur les origines du système solaire, voire sur l'apparition de l'eau et de la vie sur Terre. Philae travaillera intensément pendant environ deux jours et demi. Puis une seconde batterie rechargeable par les panneaux solaires de Philae prendra le relais ; jusqu'en mars peut-être.

Ensuite il fera trop chaud pour l'électronique à bord. Mais la sonde européenne Rosetta continuera sa mission, au moins jusqu'en décembre 2015 avec notamment le pic d'activité de la comète entre mai et août.

PROUESSE TECHNIQUE À PLUS DE 500 MILLIONS DE KM DE LA TERRE

Philae s’est offert une vraie promenade au-dessus de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko. Après deux rebonds et près de deux heures de balade, l’engin s’est immobilisé de travers, sans être arrimé, et avec une patte en l’air. Mais il parle, il travaille et il envoie des images.

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 Un montage réalisé pour montrer la position, plutôt inconfortable, de Philae, posé sur la comète. Une des trois jambes ne touche pas le sol. © Esa/DLR

Lors de la conférence de l’Esa, à Darmstadt, les responsables de Philae et de ses instruments avaient tous l’air fatigués pour expliquer ce qui s’est passé depuis le largage de Philae, l’atterrisseur de Rosetta. C’est que le petit engin a empêché tout le monde de dormir en jouant les filles de l’air. Comme nous l’expliquions ce matin après les premières analyses de la descente de Philae, les harpons n’ont pas répondu à l’ordre d’éjection, alors que le propulseur dorsal était en panne, un dysfonctionnement détecté avant le largage. Résultat : pas d’arrimage.

En touchant sur un sol très meuble et avec une gravité très faible, l’atterrisseur a rebondi, comme un élève pilote aux commandes d’un petit avion. À Darmstadt, les ingénieurs avaient reçu le signal du toucher et vu s’allumer le signal Touch down (posé). Déjà les bravos, les sourires et les embrassades. Mais dans le fond de la salle de contrôle, certains voyaient bientôt le signal indiquant la puissance reçu epar les panneaux solaires fluctuer.

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En bleu, le site visé. En rouge, la zone où Philae a terminé ses pérégrinations. Entre les deux, plus d'un kilomètre. Les ingénieurs et les scientifiques avaient passé beaucoup de temps à déterminer le meilleur site, qui fut baptisé Agilkia, mais Philae en a décidé autrement... © Esa

Plus d'un kilomètre de survol incontrôlé

Philae a atterri mais il bouge encore ? On s’affairait dans les coulisses, étudiant les signaux reçus et transmis par Rosetta à faible débit (environ 20 kilobits/s). Tout le monde attendait des images, mais une seule arriva : celle prise à 3 kilomètres au-dessus du site, montrant d’ailleurs un endroit dégagé et rassurant.

Rosetta tournant autour de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko, les signaux radio se sont interrompus et les ingénieurs, alors, se sont plongés dans l’analyse des données reçues. Car pendant sa balade, Philae a tout enregistré mais pas encore tout envoyé. Le soir, tout le monde a compris : « Philae n’a pas atterri une fois, mais deux ». Où est-il ? Nul ne le sait.

Le jeudi matin, quand Rosetta revient à la verticale de la région, c’est le soulagement : Philae répond à l’appel et continue d’envoyer ses données. Il ne s’est pas posé deux fois, mais trois. Le premier rebond l’a renvoyé pour plus d’une heure d’un survol parcouru à environ 35 cm/s. C’est donc plus d’un kilomètre que l’atterrisseur baladeur a parcouru avant de toucher une deuxième fois. Nouveau rebond et court voyage, cette fois à environ 3 cm/s, pendant plusieurs minutes.

Désormais immobile, Philae répond et travaille. Ses caméras Civa ont photographié le site d'atterrissage. L’instrument Consert a fonctionné : le signal radar émis par Rosetta a traversé la comète et Philae l’a reçu, ce qui permettra une tomographie, c’est-à-dire un sondage de l’intérieur de la comète. Les premières images du site sont arrivées et l’Esa les a d’abord présentées en direct lors de la conférence. Elles permettront bientôt de réaliser des vues en 3D (deux des caméras de Civa le permettent). C'est ce que les scientifiques appelaient la séquence primaire, à effectuer dès l'atterrissage. Et elle a été réalisée.

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Une photographie prise par l'un des capteurs de Civa montre, à quelques mètres, une petite falaise. Elle est esthétique mais elle risque de faire de l'ombre à Philae et à ses panneaux solaires. © Esa

Le programme scientifique ne sera conduit qu'en partie

Les ingénieurs en déduisent sa position : de travers, avec une des trois jambes du train d’atterrissage qui ne touche pas le sol. Les piles garantissent une autonomie d’une cinquantaine d’heures mais la position, inclinée et à l’ombre d’un rocher, limitera peut-être l’énergie fournie par les panneaux solaires.

Le forage, lui, est au moins « repoussé » car l’opération est inenvisageable sans arrimage. Apparemment, les responsables de la mission ne désespèrent pas de lancer les harpons si Philae peut être bougé. D’autres instruments seront fonctionnels mais la situation ne permet pas encore un bilan. Nous referons donc un point.

Philae a réussi un drôle d'atterrissage

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La première image prise par Philae après son atterrissage... ou plutôt après le troisième, l'atterrisseur ayant touché le sol à 16 h 33, 18 h 26 et 18 h 33, en heure française. © Esa/Rosetta/Philae/DLR

Après Huygens en 2005, l’Agence spatiale européenne a de nouveau réussi un atterrissage extrêmement délicat. Cette fois-ci sur une comète, 67P/Churyumov-Gerasimenko ! Exploit technique sans précédent dans l’histoire de l’exploration robotique du Système solaire, cet atterrissage, même s’il n’est pas parfait, marque une nouvelle étape.

Au lendemain de son arrivée, le petit module communique avec Rosetta. Il est donc bien posé sur le sol et dans le bon sens (sur le dos, il ne pourrait émettre). Mais comment Philae a-t-il atterri ? Les responsables de la mission cherchent encore à le comprendre. Pas comme prévu en tout cas. Il semblerait que Philae ait rebondi une fois avant de s’immobiliser. Dans la très faible gravité de la comète, ce rebond aurait duré plusieurs dizaines de minutes, peut-être deux heures... L'un des trois systèmes d’ancrage, en l'occurrence les deux harpons, n’a semble-t-il pas fonctionné.

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Certainement la dernière image acquise par Philae et rendue publique par l'Esa. Elle montre le site d'atterrissage finalement très peu encombré et plutôt rassurant pour les scientifiques. © Esa/ROsetta/Philae/Civa

Philae aurait atterri... trois fois !

Cette hypothèse est celle que privilégie l’Esa, qui devrait s’exprimer sur ce sujet aujourd’hui à 14 h 00, heure de Paris. En effet, Stephan Ulamec, responsable de l'atterrisseur Philae, a déclaré « qu’apparemment, les harpons n'ont pas fonctionné de sorte que Philae n'est pas ancré à la surface ». Les fluctuations dans les signaux radio, explique-t-il, « suggèrent soit que Philae a atterri dans un sol meuble, une sorte de "bac à sable", soit qu'il a doucement rebondi sur la surface avant de se reposer une seconde fois ». On savait que l’atterrissage sur la comète ne serait pas simple. Francis Rocard, qui dirige les programmes d’exploration du Système solaire au Cnes, nous l’avait bien expliqué dans deux articles. Et les responsables de la mission s’y étaient préparés en dotant Philae de trois mécanismes distincts et indépendants les uns des autres :

  • trois vis situées aux extrémités de son train d’atterrissage,
  • deux harpons,
  • un système d’émission d’un gaz (sorte de propulseur) pour le plaquer au sol.

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Cette image a été acquise par la caméra de descente Rolis de Philae avant qu’il ne touche le sol, depuis une distance de 3 kilomètres. La résolution est de trois mètres par pixel de sorte qu’il est possible de discerner des objets de moins de dix mètres. © Esa/Rosetta/Philae/Rolis/DLR

Les observations scientifiques ont commencé

Même si Philae n’est pas bien arrimé au sol, une grande partie du programme scientifique sera réalisée. Toutefois, « ce serait ennuyeux pour certains instruments parce qu'on a besoin qu'il soit bien harponné pour utiliser la foreuse qui doit permettre de récupérer les échantillons dans le sol », a déclaré le chef de projet Rosetta au Cnes à Toulouse, Philippe Gaudon. Sans arrimage ferme au sol, la foreuse aurait surtout pour effet d'envoyer valser Philae, qui repartirait en vol libre au-dessus de 67P/Churyumov-Gerasimenko. Dans le faible champ de gravité de la comète (100.000 fois moins que sur Terre), l'atterrisseur a un poids qui correspondrait sur notre planète à une masse... de un gramme.

Mais restons optimistes. L'atterrisseur est posé et en partie fonctionnel. L'exploit est donc bien réel. Philae est là où personne n’est jamais allé. On peut féliciter les industriels qui ont participé à la mission, dont Airbus Defence and Space, maître d’œuvre de la mission, et Thales Alenia Space, responsable des activités AIT (Assemblage, Intégration, Tests). En effet, Philae comme Rosetta sont des engins spatiaux construits à partir de technologies datant déjà d’une quinzaine d’années…

Tout a une fin.

Après un périple de plus de 12 ans dans l’espace, dont deux à évoluer à proximité de la comète Churyumov-Gerasimenko, la sonde Rosetta, de l’Agence spatiale européenne, s’apprête à terminer sa mission. Et en beauté. Elle réalisera en effet une manœuvre tout à fait inédite qui l’amènera à se poser sur la surface de la comète. L'aventure n’est pas sans rappeler l’atterrissage de la sonde américaine Near Shoemaker sur l’astéroïde Eros en février 2001 et pour lequel elle n’avait pas été conçue.

Cette fin de mission n'est pas décidée à cause d'ennuis techniques ni de pannes mais du fait de l'éloignement de la comète, et donc de la sonde, qui filent toutes deux à l'opposé du Soleil. Certes, Rosetta a enduré un environnement des plus hostiles autour de la comète — avec poussières et dégazage — mais aujourd'hui la distance par rapport au Soleil est si grande que l’énergie solaire devient trop faible pour faire fonctionner les servitudes et les instruments scientifiques. Le 13 août 2015, la sonde et la comète se trouvaient au plus près du Soleil, à 186 millions de kilomètres, mais, depuis cette date, les deux s’en éloignent chaque jour un peu plus.

Comme le souligne le Cnes, la distance va augmenter, jusqu’à atteindre 850 millions de kilomètres. Dès 600 millions de kilomètres, il sera très difficile de recueillir assez d’énergie pour que Rosetta puisse travailler, d’où la décision de terminer la mission de cette façon. À cette contrainte forte s’ajoute une réduction de la bande passante disponible pour la liaison descendante des données scientifiques.

Un atterrissage très risqué sur Tchouri

C’est en 2014 que l’Agence spatiale européenne a pris la décision de faire atterrir la sonde sur la comète, une manœuvre qui n’avait donc pas été envisagée au moment de la conception du satellite. Le site d’atterrissage n’a pas encore été choisi et plusieurs régions de la comète sont étudiées. Un choix qui sera forcément difficile à faire, comme l’avait été celui du site d’atterrissage de Philae. Il devra tenir compte des souhaits des scientifiques et des contrôleurs au sol. Les premiers privilégieront l'intérêt des données qui pourront être recueillies durant l'approche et les seconds chercheront à minimiser les risques, un dilemme classique des missions spatiales. Cet atterrissage, en effet, ne sera pas simple. Il faudra tracer la route jusqu’à la surface de la comète, durant laquelle Rosetta effectuera une série d’orbites elliptiques qui la rapprocheront de plus en plus.

Le 30 septembre prochain, la sonde se posera dans une position impossible à prévoir, à une vitesse d’environ 50 centimètres par seconde. Les dernières heures de vol de Rosetta seront mises à profit pour acquérir des images à très haute résolution de la surface. Les instruments effectueront aussi des mesures sur la nature de la surface et peut-être sur des éléments à l’état de trace.

L'atterrissage lui-même, en revanche, signera vraiment la fin de la mission de Rosetta. Les opérations scientifiques et les communications avec la Terre cesseront en effet dès que la sonde aura touché la surface de la comète. Après l'impact, il est peu probable que son antenne à gain élevé soit par hasard dirigée vers la Terre. Rosetta deviendra définitivement muette et nul ne saura jamais exactement comment elle s'est posée.

Le 01/07/2016 à 17:21 - Rémy Decourt, Futura-Science

Voilà la fin d’une belle histoire scientifique.

Le 30 septembre 2016 Rosetta s’écrase en douceur sur Tchouri à la vitesse de 3,5 km/h. Elle a rejoint Philae quelle avais enfin découvert en début du mois de septembre 2016 caché sous l’ombre des rochers.

Nos deux compères après une mission de plus de 12 ans et un succès total. Vont rester sur Tchouri pour l’éternité à prendre un repos de guerrier bien mérite.

Nous rêverons la visite de la comète en 2022.

Bonne nuit Rosetta…..

Pour rappel, cette mission d’un coût total de 1,3 milliard d'euros, a mobilisé environ 2.000 personnes depuis 20 ans, et plus de 50 entreprises de 14 pays européens et des États-Unis ont participé à ce projet qui fera date

https://rosetta.cnes.fr/


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