La sonde Rosetta a suivi une mission de 10 ans pour attraper une comète et y poser une sonde. Lancée en 2004, la sonde est arrivée à sa cible, la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko, le 6 août 2014. Après un contretemps au cours duquel un atterrisseur ne s’est pas déployé correctement, l’orbiteur a continué à étudier sa comète pendant près de deux ans avant de plonger à la surface de la comète.
La mission comprenait l’atterrisseur Philae, qui a effectué le premier atterrissage sur la comète. Malheureusement, il n’est pas resté à terre. Les scientifiques de l’Agence spatiale européenne ont déclaré que Philae avait inopinément rebondi deux fois avant de se poser sur la comète, lorsque le système de harpon de la sonde, semblable à une ancre, ne s’est pas déclenché. Philae s’est retrouvé dans l’ombre près d’une falaise sur la tête de la comète de 4 kilomètres de large, qui, selon les scientifiques, a la forme d’un canard géant. La sonde s’est tue le 14 novembre, ses batteries solaires étant à court d’énergie. Lorsque la comète s’est approchée du soleil en juillet 2015, Philae s’est brièvement réveillé, se connectant à l’orbiteur une poignée de fois avant de se taire pour toujours.
Le 30 septembre 2016, Rosetta a effectué un plongeon final planifié dans sa comète, mettant fin à sa mission. Le plongeon contrôlé a eu lieu alors que la comète se dirigeait vers le système solaire externe, où l’engin spatial ne serait pas en mesure de continuer à fonctionner avec l’énergie solaire.
Pour une couverture complète de la mission, lisez la suite ici : L’atterrissage historique de la comète par la mission Rosetta : Couverture complète.
Rosetta a été le premier engin spatial à accompagner une comète lors de son entrée dans le système solaire interne, ainsi que le premier à tenter de se poser sur une comète. Après avoir rencontré le satellite glacé, l’engin spatial a commencé une étude de deux ans du noyau et de l’environnement de la comète, observant comment une comète gelée change à mesure qu’elle s’approche de la chaleur du soleil.
Galerie : La mission européenne sur la comète Rosetta en images
Rosetta a été nommée d’après la pierre de Rosette, un bloc de basalte noir sur lequel était inscrit un décret royal en trois langues – hiéroglyphes égyptiens, démotique égyptien et grec. L’atterrisseur robotisé de la sonde, Philae, a été nommé d’après un obélisque portant une inscription similaire, découvert sur une île du Nil. La pierre et l’obélisque étaient tous deux essentiels au déchiffrage des hiéroglyphes de l’Égypte ancienne. Les scientifiques espéraient que la mission fournirait une clé à de nombreuses questions sur les origines du système solaire et, peut-être, de la vie sur Terre.
Rosetta était une boîte en aluminium avec deux panneaux solaires qui se déployaient comme des ailes. La boîte, qui pesait environ 6 600 lb. (3 000 kilogrammes), mesurait environ 9 par 6,8 par 6,5 pieds (2,8 par 2,1 par 2 mètres). Les panneaux solaires avaient une portée totale d’environ 32 mètres. Rosetta a été le premier vaisseau spatial à s’appuyer uniquement sur des cellules solaires pour générer de l’énergie.
La charge utile de Rosetta comprenait 11 instruments qui ont fourni des informations sur la façon dont la comète développe sa coma et ses queues, et comment ses produits chimiques interagissent entre eux et avec le rayonnement et le vent solaire. D’autres instruments ont analysé la composition et l’atmosphère de la comète.
L’atterrisseur Philae
Philae, l’atterrisseur de 220 livres (100 kg), de la taille d’une machine à laver, s’est posé à 1600 GMT (11 heures EST, le 11 novembre). Philae transportait 10 instruments, dont une foreuse pour prélever des échantillons de matériaux de subsurface.
Le site d’atterrissage prévu, appelé Agilkia d’après une île du Nil en Égypte, est situé sur la « tête » de la comète, le plus petit des deux lobes qui constituent la comète 67P/C-G. Les contrôleurs de mission de l’Agence spatiale européenne ont également choisi un site d’atterrissage secondaire pour Philae. Le site J est une zone ensoleillée, mais il est également rocheux, ce qui en faisait un endroit dangereux pour atterrir.
Lorsque Philae a touché le sol le 12 novembre 2014, ses harpons d’ancrage ne se sont pas déclenchés comme prévu. L’atterrisseur a rebondi deux fois avant de se poser définitivement sur la surface glacée. Malgré cette mésaventure, l’atterrisseur a survécu et a commencé à transmettre des données à l’orbiteur. Malheureusement, le lieu de repos final de Philae a reçu très peu de lumière du soleil, et après seulement trois jours, l’atterrisseur est entré en hibernation.
Avant l’hibernation, Philae a réussi à renifler les premières molécules organiques trouvées dans l’atmosphère de la comète, ainsi qu’à collecter des images et des données radio. L’équipe de Rosetta est restée optimiste quant au rétablissement du contact avec l’atterrisseur, et a continué à rechercher des signes indiquant que Philae s’était réveillé.
En juillet 2015, leurs espoirs ont été exaucés. Alors que la comète se rapprochait du soleil, l’atterrisseur s’est brièvement rechargé, contactant l’orbiteur une poignée de fois sur plusieurs semaines avant de s’éteindre définitivement.
« Nous n’avons jamais abandonné Philae et sommes restés optimistes », a déclaré dans un communiqué Koen Guerts, ingénieur du Centre aérospatial allemand, membre de l’équipe de contrôle de l’atterrisseur.
Tout au long de la mission Rosetta, les scientifiques ont cherché le lieu de repos final de Philae, le repérant à moins d’un mois de la fin de la mission. Les rebonds sauvages l’ont laissé niché dans une crevasse sur la surface rugueuse de la comète.
« Cette merveilleuse nouvelle signifie que nous avons maintenant les informations manquantes de « vérité au sol » nécessaires pour mettre les trois jours de science de Philae dans un contexte approprié, maintenant que nous savons où se trouve réellement ce sol », a déclaré Matt Taylor, scientifique du projet Rosetta, dans un communiqué.
Missions secondaires
Rosetta devait être lancée en 2003 pour avoir rendez-vous avec la comète 46P/Wirtanen. Cependant, en raison d’un échec de la fusée, la mission a été reportée, et la cible a été changée pour la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko.
Rosetta a été lancée le 2 mars 2004, à bord d’une fusée Ariane 5. Elle a effectué quatre vols en fronde pour augmenter sa vitesse – un autour de Mars et trois autour de la Terre. Au cours de son voyage, elle a croisé et photographié des astéroïdes, étudié d’autres comètes et fourni des informations sur les atmosphères de Vénus et de Mars.
Les scientifiques de l’Agence spatiale européenne ont mis Rosetta en mode hibernation en juin 2011 pour son voyage de 373 millions de miles (600 millions de kilomètres). Après son réveil en janvier 2014, la sonde avait encore quatre mois à parcourir avant d’atteindre sa cible juste à l’intérieur de l’orbite de Jupiter.
Comète de la famille de Jupiter
La comète 67P/Churyumov-Gerasimenko a été observée pour la première fois en 1969 par Klim Churyumov et Svetlana Gerasimenko, des astronomes de Kiev, en Ukraine, qui travaillaient à l’Institut d’astrophysique d’Alma-Ata, dans la région qui est aujourd’hui le Kazakhstan. Churyumov étudiait des photographies de la comète 32P/Comas Solá, prises par Gerasimenko, lorsqu’il a cru voir un autre objet ressemblant à une comète. Après être retourné à Kiev, il a examiné la photographie de plus près et a déterminé qu’il s’agissait d’une nouvelle comète.
La comète – dont le nom est parfois raccourci en Comète 67P et parfois en Comète C-G – effectue des visites régulières dans le système solaire interne, car elle tourne autour du soleil tous les 6,5 ans entre les orbites de la Terre et de Jupiter. Elle fait partie des comètes à courte période dont la période orbitale est inférieure à 20 ans et dont l’inclinaison orbitale est faible. Parce que la gravité de Jupiter contrôle leurs orbites, elles sont appelées comètes de la famille de Jupiter.
Ces comètes proviendraient de la ceinture de Kuiper, une région de l’espace située au-delà de l’orbite de Neptune remplie de corps glacés. Lorsque ces corps entrent en collision, certains sont projetés hors de la ceinture de Kuiper et tombent vers le soleil. Jupiter, avec sa force gravitationnelle massive, en attrape certains et modifie leur orbite.
Scientifiques disent que le périhélie de la comète 67P – son approche la plus proche du soleil – était autrefois de 4 UA (distances Terre-Soleil), soit 373 millions de miles (600 millions de km). Les rencontres rapprochées avec Jupiter au fil du temps ont fait baisser le périhélie de la comète à 1,24 UA, soit 116 millions de miles (186 millions de km).
La plupart du temps, la comète C-G est très faible et difficile à trouver avec les télescopes terrestres. La comète a été observée par des télescopes terrestres à sept reprises : en 1969, 1976, 1982, 1989, 1996, 2002 et 2009. Le télescope spatial Hubble a également photographié la comète en 2003, ce qui a permis aux scientifiques d’estimer que la comète mesure environ 2 miles de large et 3 miles de long (3 km sur 5 km).
Escorte solaire
Rosetta et Philae ont accompagné la comète 67P jusqu’à son périhélie en août 2015 et ont voyagé avec la comète autour du soleil et de retour dans l’espace profond. Alors que la comète s’éloignait du soleil, le vaisseau spatial n’était plus en mesure de recevoir l’énergie solaire nécessaire au fonctionnement de ses instruments. Le 30 septembre 2016, Rosetta a effectué une plongée contrôlée dans la comète.
« Avant Rosetta, les comètes n’avaient été observées à proximité que pendant quelques heures au maximum », a déclaré à Space.com Paolo Ferri, responsable des opérations de mission au Centre européen d’opérations spatiales (ESOC). » apportera une révolution dans la science cométaire. Des résultats spectaculaires ont déjà été publiés, mais je pense que ces résultats ont pour l’instant surtout remis en question nos théories existantes. Le plus important sera le moment où les données seront traitées et où de nouvelles théories seront élaborées. Cela prendra des années. »
Rapport complémentaire de Nola Taylor Redd, collaboratrice de Space.com.