Lorsque la sonde OSIRIS-REx est arrivée sur l’astéroïde Bennu, elle a trouvé un corps qui avait une apparence et un comportement très différents de ceux attendus par les scientifiques.
Lorsque la NASA a commencé à planifier sa première mission visant à créer un astéroïde Par exemple, la communauté scientifique des roches spatiales était enthousiasmée par une autre mission sur un astéroïde : le vaisseau spatial japonais Hayabusa. En 2010, cette mission a été accomplie triomphalement pour la première fois de l’histoire. Sol un fragment d’astéroïde, une roche spatiale appelée Itokawa. Quelques années plus tôt, Hayabusa avait cartographié tout Itokawa, révélant un paysage parsemé de rochers mais aussi de plaines ou d’étangs lisses ressemblant à des plages, de gravier et de sable.
Ce sont ces images d’Itokawa qui ont guidé la conception Mission OSIRIS-REx de la NASA. Mais il s’est avéré que, malgré une certaine similitude superficielle, l’astéroïde vers lequel OSIRIS-REx était censé se rendre s’est avéré complètement différent.
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“La stratégie de planification avec OSIRIS-REx consistait à inclure Itokawa et toutes les observations de l’astéroïde Bennu que nous en avions faites auparavant”, a déclaré Kevin Walsh, planétologue au Southwest Research Institute et scientifique principal du groupe de travail sur le développement des régolithes de l’OSIRIS-REx. la mission OSIRIS-REx, a déclaré à Space.com. “Nous verrions donc les choses d’une manière différente [the two asteroids] réfléchissent la lumière et dans l’autre sens, ils réfléchissent le radar, et tout indique que Bennu aurait plus d’étangs de grains fins qu’Itokawa.
Pas avant l’arrivée d’OSIRIS-REx astéroïde BennuDeux ans après le lancement en 2016 depuis le Centre spatial Kennedy à Cap Canaveral, en Floride, l’équipe de la mission a découvert que ses hypothèses étaient “complètement fausses”, a déclaré Walsh. Au lieu de vastes étendues de sable et de gravier entrecoupées de blocs de rochers, les caméras du vaisseau spatial ont révélé un “paysage infernal de rochers” qui ne présentait aucune des zones ouvertes et lisses où elles avaient imaginé qu’OSIRIS-REx atterrirait et prélèverait l’échantillon.
Le scientifique principal de la mission Dante Lauretta a déclaré à Space.com lors d’un entretien précédent, l’équipe craignait que la collecte d’échantillons ne soit pas possible du tout.
«Lorsque nous avons conçu le vaisseau spatial, nous avions un objectif de précision de conception [for the landing] d’environ 50 mètres [164 feet]” dit Laurette. “Les propriétés thermiques, ainsi que les propriétés radar [of Bennu], ressemblait vraiment à une surface lisse. Alors quand j’ai vu ça pour la première fois [the surface was completely different]Je pensais vraiment que nous pourrions avoir des ennuis là-bas. »
Alors que l’équipe se demandait si leur précieux vaisseau spatial pourrait éventuellement atterrir en toute sécurité au milieu des imposants rochers qui se pressaient contre le faible corps de Bennu. la gravité Jusqu’à des hauteurs inédites sur terre, ils reçurent le soutien d’une source inattendue. Sir Brian May, guitariste légendaire du groupe de rock Queen et passionné d’astronomie, a contacté Lauretta pour lui faire part de son intérêt pour la mission. May, titulaire d’un doctorat en astronomie, qu’il a obtenu après une interruption de trente ans marquée par l’avènement de Queen dans les années 1970, est également connu pour son intérêt pour l’imagerie stéréoscopique. C’est cette compétence qu’il a proposée à l’équipe OSIRIS-REx, qui avait alors du mal à trouver une zone suffisamment dégagée pour faire atterrir le vaisseau spatial.
L’imagerie stéréoscopique reproduit la capacité des yeux humains à percevoir l’espace environnant en trois dimensions. Des caméras stéréo spéciales aident les rovers martiens à naviguer vers leur lieu d’exploration. Mais la sonde spatiale OSIRIS-REx n’était pas équipée d’une caméra stéréo. Cependant, May a réussi à contourner ce problème en sélectionnant des images de différents endroits de Bennu, sous différents angles, et en les traitant pour un rendu 3D.
“Une fois que vous avez une image stéréo de ce site d’atterrissage potentiel spécifique, vous pouvez vraiment juger instinctivement si cela va fonctionner”, May a dit à Space.com dans une interview précédente. “Vous voyez qu’il y a un rocher, quelle est la pente, combien il est dangereux d’y monter et d’en descendre.”
Avec l’aide de May, l’équipe OSIRIS-REx a finalement identifié un cratère suffisamment exempt d’obstacles pour tenter de prélever l’échantillon. L’équipe a néanmoins dû reprogrammer le vaisseau spatial à distance pour accomplir cet exploit. Au lieu du côté d’atterrissage initialement prévu de 50 mètres de large, le vaisseau spatial de la taille d’une camionnette a dû se faufiler dans le seul cratère Nightingale de 10 mètres de large.
“Lors du lancement, nous avions prévu d’utiliser un altimètre laser pour guider l’astéroïde car nous nous attendions à ces grandes zones lisses”, a déclaré Lauretta. “Nous pensions simplement que nous devions savoir si nous allions descendre à la surface à la bonne vitesse. Au lieu de cela, nous avons dû complètement changer de stratégie, en utilisant les caméras embarquées et en menant une vaste campagne de cartographie, cartographiant parfois des éléments aussi petits que possible.” que quelques centimètres à mettre dans la mémoire du vaisseau spatial pour qu’il puisse prendre de vraies décisions et se guider vers un endroit sûr. »
La descente s’est déroulée en douceur. Mais lorsque le dispositif de prélèvement d’échantillons d’OSIRIS-REx s’est enfoncé dans la surface de l’astéroïde, quelque chose d’inattendu s’est produit. Contrairement aux attentes, la surface s’est comportée presque comme un marécage. En quelques secondes, le vaisseau spatial s’est enfoncé de 50 cm de profondeur dans Bennu. Alors que la tête de prélèvement d’échantillons aspirait l’échantillon et que les propulseurs arrière du vaisseau spatial tiraient, une énorme explosion retentit. un mur de décombres s’est élevé du cratèreengloutissant le vaisseau spatial d’ascension.
L’équipe OSIRIS-REx n’a découvert ce qui s’est passé que lorsque les images des caméras embarquées ont atteint la Terre. Les chercheurs ont admis plus tard que les graviers soufflés auraient pu endommager le vaisseau spatial en retraite.
Walsh a décrit l’atterrissage comme « scientifiquement intéressant, bien que difficile sur le plan opérationnel ». Tout comme l’équipe a mal évalué la superficie de Bennu, il s’est avéré qu’elle avait également mal évalué sa densité. La couche superficielle était étonnamment moelleuse et se comportait davantage comme de l’eau que comme un matériau solide, ce que l’analyse des mesures de l’orbite de Bennu n’a pas indiqué.
“Lorsque nous avons effectué nos calculs, nous avons initialement pris la densité de l’ensemble de Bennu, qui était de 1,1 gramme par centimètre cube”, explique Walsh. “Mais nos modèles ont montré par la suite que pour comprimer autant la surface et enfoncer la tête de l’étiquette si profondément dans la surface, la densité de la surface devrait être d’environ 0,4 gramme par centimètre cube. Elle était donc inférieure de moitié à celle de la densité. le corps entier.”
Les scientifiques ne savent toujours pas pourquoi la surface de Bennu a cette qualité d’eau. Walsh pense que des particules plus petites ressemblant à du sable pourraient avoir filtré à travers les interstices entre les plus gros fragments de roche à l’intérieur de l’astéroïde, laissant beaucoup d’espace vide dans la couche superficielle de l’astéroïde. Cela expliquerait la densité étonnamment faible de la surface, mais aussi la densité globale de l’astéroïde, qui semble bien supérieure à celle de la surface.
Malgré les défis, OSIRIS-REx a collecté beaucoup plus de matériel d’astéroïde que prévu par la mission, et le vaisseau spatial livrera cette charge utile sur Terre le dimanche 24 septembre. Lauretta espère publier les premiers résultats scientifiques de l’analyse des échantillons d’ici la fin de cette année. Et il y a de fortes chances que Bennu surprenne à nouveau les chercheurs.