Rencontre d'un nouveau type : Rosetta observe un astéroïde de près

Steins getting closer
Animation du passage (images d'Osiris)
6 septembre 2008

La sonde cométaire Rosetta de l'ESA a survolé hier soir le petit astéroïde Steins, représentant d'une catégorie rare d'astres du Système solaire, et collecté une multitude d'informations sur ce membre de la ceinture principale d'astéroïdes.

Hier soir à 20h58 heure de Paris (18h58 temps universel), le chasseur de comète de l'ESA, Rosetta, s'est approché à 800 kilomètres de l'astéroïde 2867 Steins – premier véritable objectif scientifique de cette mission de 11 ans et demie qui vise, au bout de son périple, à explorer le noyau de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Le succès de ce vol rapproché a été confirmé à 22h14 heure de Paris, lorsque l'équipe de contrôle au sol de l'ESA, basée au Centre européen d'Opérations spatiales (ESOC) à Darmstadt (Allemagne), a reçu les premières données de télémesure envoyées par la sonde. La liaison de communication avec Rosetta était interrompue pendant toute la durée du survol de l'astéroïde, son antenne ne pouvant rester pointée vers la Terre. Le signal radio émis par la sonde à 2,41 unités astronomiques (soit 360 millions de kilomètres) de notre planète a mis 20 minutes pour parvenir jusqu'à nous.

Steins est un petit astéroïde à la forme irrégulière de seulement 4,6 kilomètres de diamètre. Il appartient à la classe rare des astéroïdes de type E, qui n'ont encore jamais fait l'objet d'observations directes par une sonde interplanétaire. Ces astéroïdes, à la taille relativement limitées, gravitent pour la plupart dans la région interne de la ceinture principale d'astéroïdes, située entre Mars et Jupiter. On suppose que ce sont des fragments du manteau d'astéroïdes plus gros détruits tôt dans l'histoire du Système solaire et qu'ils se composent essentiellement de minéraux silicatés avec une teneur en fer faible voire nulle.

En étudiant de petits astres tels que les astéroïdes, Rosetta devrait apporter un nouveau regard sur les premiers temps de l'histoire du Système solaire. Elle permettra une meilleure compréhension des origines et de l'évolution des planètes et une interprétation plus précise des données sur les astéroïdes recueillies par les instruments au sol.

Sous l'œil de Rosetta

La sonde Rosetta

Il ne s'agit pas de la première observation de Steins par Rosetta. Voilà plus de deux ans, en mars 2006, la caméra Osiris embarquée sur la sonde avait étudié les variations de luminosité de cet astéroïde en rotation évoluant à 159 millions de kilomètres de là (un peu plus de la distance qui sépare la Terre du Soleil) et permis de déterminer que le petit astéroïde tournait sur lui-même en six heures environ.

Osiris a de nouveau été pointé vers Steins le 4 août, avec les deux autres caméras de navigation à bord de la sonde, afin d'observer l'astéroïde jusqu'au 4 septembre et d'offrir à Rosetta une assistance de navigation par moyens optiques – une première pour les manœuvres d'un véhicule spatial de l'ESA. La plupart des instruments de l'orbiteur Rosetta ainsi que le magnétomètre de l'atterrisseur Philae ont été allumés quelques jours avant cette rencontre en vue d'acquérir des données scientifiques sur l'astéroïde de plus en plus précises à mesure que la sonde se rapprochait de sa cible.

Les instruments performants de Rosetta ont commencé par étudier le mouvement orbital, la rotation, la forme et la densité de l'astéroïde. À l'approche de Steins, la sonde a étendu son champ d'investigation à l'examen des propriétés et caractéristiques de la surface de l'astre ainsi qu'à l'analyse de la composition chimique et minéralogique des terrains, de leur âge relatif et des effets du vent solaire à leur surface.

Rosetta est passée au plus près de Steins à une vitesse relative de 8,6 km/s. Afin de garder ses instruments braqués sur le petit astéroïde, la sonde a dû effectuer une manœuvre de rotation rapide et très complexe, qui avait fait l'objet d'une répétition concluante en mars dernier.

Vers Steins et au-delà

Steins en 3D, vue par Osiris

« Malgré sa petite taille, Steins doit permettre de grandes avancées scientifiques », affirme David Southwood, Directeur Science et Exploration robotique de l'ESA. « En apprenant à mieux connaître les différents types d'astéroïdes, nous cernerons mieux nos lointaines origines. Il arrive par ailleurs que ces astres vagabonds du Système solaire s'échappent de la ceinture d'astéroïdes et représentent une menace pour la Terre. Mieux nous les connaîtrons, mieux nous serons à même d'atténuer les risques que certains pourraient représenter à l'avenir. »

« Les performances de Rosetta ont été excellentes », ajoute D. Southwood. « Garder une si petite cible en vue nécessitait une manœuvre complexe, mais la sonde s'en est sortie brillamment. Nous sommes désormais d'autant plus convaincus de sa capacité à accomplir la difficile tâche qui l'attend lorsqu'elle aura atteint la comète Churyumov-Gerasimenko. »

La sonde poursuivra ses observations scientifiques de Steins jusqu'au 10 septembre

Depuis son lancement par une Ariane 5, le 2 mars 2004, Rosetta a déjà parcouru quelque 3,7 milliards de kilomètres, en effectuant deux manœuvres d'assistance gravitationnelle par survol de la Terre et une par survol de Mars. Une fois arrivée au point le plus distant du Soleil de son orbite actuelle, le 17 décembre prochain, la sonde repartira en direction de la Terre afin de profiter une dernière fois, le 13 novembre 2009, de l'assistance gravitationnelle de notre planète, qui lui apportera l'élan final pour parvenir à destination.

Le 10 juillet 2010, Rosetta doit également survoler au passage un astre bien plus gros, l'astéroïde 21 Lutetia, avant d'atteindre la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko à la mi-2014 à l'issue d'un voyage d'environ 6,5 milliards de kilomètres.

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