La sonde spatiale OSIRIS-REx

Publié le 21 janvier 2019
2019-01-26
Sonde/Atterisseur/Rover
Le Café de l'espace

Aujourd'hui nous abordons le sujet d'une sonde d'exploration de la NASA. Il s'agit de la sonde OSIRIS-REx. Voici son histoire.

Le programme New Frontiers

OSIRIS-REx - Programme New Frontiers

Pour faire suite au programme Discovery des années 1990, la NASA décide de lancer un nouveau programme : New Frontiers. Le but du programme New Frontiers est d'étudier les sujets abordés dans les "rapports des sciences planétaires". Ces rapports sont actualisés tous les 10 ans. Un détail qui n'en est pas un, la NASA devra se contenter d'un budget fixe et qui n'est
pas sensé évoluer. Le coût du programme est alors établit à 1 milliard de dollars. Ce coût comprend l'étude, la fabrication et aussi les lancements de différents objets spatiaux (sondes, impacteurs, atterrisseurs, etc...). Le programme est donc lancé en 2002.

Depuis, trois sondes ont été lancées. La première, New Horizons est lancée en 19 janvier 2006. Elle doit étudier la planète naine Pluton et pourquoi pas des objets de la ceinture de Kuiper. Sa mission est accomplie, nous en parlions d'ailleurs, il y a quelques temps. La sonde a dans un premier temps survolé Pluton puis est parti explorer l'astéroïde Ultima Thulé.

La seconde sonde du programme New Frontiers est Juno. Juno est lancée le 5 août 2011 puis arrive en orbite polaire de Jupiter le 5 juillet 2016. Son objectif : en apprendre plus sur les géantes gazeuses de notre système solaire.

OSIRIS-REx - Sonde Juno

La dernière mission sélectionnée, à ce jour, pour le programme New Frontiers est la mission "Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security Regolith Explorer" ou OSIRIS-REx pour les intimes.

La mission d'OSIRIS-REx

Un début de mission réussi

La sonde OSIRIS-REx a décolé du pas de tir de Cap Canaveral, en Floride, le 8 septembre 2016 à bord d'une fusée Atlas V 411. Elle a pour destination Bennu.

Décollage OSIRIS-REx

Bennu est un astéroïde géocroiseur dit "Apollo". Cela signifie que son orbite coupe l'orbite de la Terre. Cet astéroïde à un diamètre de 500 mètres. Bennu est découvert 1999 et l'on s'aperçoit que son orbite passe tous les 10 ans à moins de 300 000 km de la Terre.

OSIRIS-REx ne va pas se rendre directement à destination. En septembre 2017, la sonde a entamé une manoeuvre d'assitance gravitationnelle avec la Terre dans le but d'accélérer et de changer son inclinaison. En effet, Bennu ne se situe pas parfaitement dans le plan de l'elliptique. OSIRIS-REx devra s'incliner de 6 degrés pour rejoindre l'asteroïde Bennu.

Trajectoire OSIRIS-REx

Le 3 décembre 2018, la sonde arrive en approche de Bennu. Il lui faudra environ un mois pour se mettre en orbite. Le 31 décembre dernier, la sonde OSIRIS-REx nous annonce officiellement qu'elle est en orbite de Bennu via un tweet. L'orbite de la sonde est circulaire et, est à environ 20 km de la surface de l'astéroïde.

Orbite OSIRIS-REx

Quelle suite prévue ?

Dès lors, OSIRIS-Rex effectuera des passages successifs à plus basse altitude pour cartographier la surface de Bennu. Cette oppération durera deux ans dans le but ultime de faire un prélèvement d'échantillion de l'astéroïde. La sonde est équipée d'un bras d'échantillonnage qui rentrera en contact avec la surface de Bennu pendant 5 secondes. Pendant ces 5 secondes, le bras dégagera une quantité spécifique d'azote gazeux pour que les matériaux en surface s'agitent. Ils pourront, ainsi, être récupérés dans la tête d'échantillonnage. Avec trois tentatives d'échantillonnage possible OSIRIS-REx sera capable de collecter entre 60 et 2 000 grammes de la surface de Bennu.

OSIRIS-REx - Echantillionnage

En mars 2021, s'ouvrira la fenêtre de retour vers la Terre. La sonde mettra environ deux ans et demi pour rejoindre la Terre. A son retour, en approche de la Terre, OSIRIS-REx larguera la capsule d'échantillions qui pourra donc faire une rentrée atmosphérique. Pendant au moins deux ans, la NASA gardera les échantillions à des fins de recherches et d'analyses. Ensuite, le Johnson Space Flight Center à Houston conservera les échantillons. Des scientifiques du monde entier pourront les étudier.

La sonde

OSIRIS-REx emporte à son bord plusieurs instruments afin de caractériser et de cartographier l'astéroïde Bennu.

Les caméras

La sonde possède en tout trois caméras. Polycam qui a pour but de photographier Bennu lors de son approche et lorsqu'OSIRIS-REx sera en orbite. Un objectif haute résolution capable de détecter un galet de la taille de deux centimètres à la surface de Bennu équipe cette caméra.

La seconde caméra présente sur la sonde est MapCam. Le but de MapCam est de collecter des images en couleurs. Cependant, sa fonction principale est de détecter des satellites naturels autour de Bennu mais aussi un dégazage potentiel de l'astéroïde.

La dernière caméra est SamCam. Son unique but sera de founir des images lors de la collecte d'échantillions. Grâce à son champ de vision de 21 degrés, elle peut parfaitement visualiser la collecte d'échantillions pour voir si tout se passe comme prévu.

OSIRIS-REx - caméras

Les spectromètres

Plusieurs spectromètres équipent OSIRIS-Rex. En tout, on en compte trois sur la sonde : OVIRS, OTES et REXIS. Chacun d'entre eux possèdent une fonction et un domaine particulier.

OVIRS (OSIRIS-REx Visible and IR Spectrometer) est conçu pour identifier l'eau et la matière organique en mesurant la lumière visible et infrarouge provenant de Bennu.

OTES (OSIRIS-REx Thermal Emission Spectrometer) est un spectromètre à émission thermique, comme son nom l'indique. Le but de cet appareil est de cartographier l'abondance ou non de produits chimiques ou minéraux à la surface de Bennu.

REXIS (Regolith X-ray Imaging Spectrometer) est un imageur à rayon X. Lui aussi, va servir à imager l'abondance de certains produits chimiques à la surface de Bennu grâce à leur émission de rayon X.

OSIRIS-REx - spectromètre

Un altimètre

Un altimètre laser OLA (OSIRIS-REx Laser Altimeter) équipe aussi la sonde OSIRIS-REx. Son but est de faire découvrir à la NASA la géographie de l'astéroïde. Ensuite grâce à l'analyse du relief, la NASA pourra choisir plus facilement le site d'échantillionnage.

OSIRIS-REx - altimètre laser

Les dernières nouvelles

Le 10 décembre 2018, OSIREX n'était pas encore en orbite de Bennu que la NASA avait déjà braqué les spectromètres vers l'astéroïde. Ceux-ci nous révèlent la présence de molécules d'hydroxyles, qui correspondent à un atome d'hydrogène lié à un atome d'oxygène. La NASA en conclue donc que la surface de Bennu peut-être jonchée de minéraux hydratés.

De plus, la NASA nous annonce que même après un voyage de plus de deux ans dans l'espace, la sonde est en parfaite santé et tous les instruments sont parfaitement oppérationnels.

La NASA nous donne presque tous les jours des nouvelles d'OSIRIS-REx via son compte twitter personnel. Si vous voulez des informations sures et récentes, n'hésitez pas à y faire un tour.

Pour revoir en détail la mission de OSIRIS-REx, je vous propose ce site avec cette superbe timeline.

OSIRIS-REx - représentation 3D
OSIRIS-REx - 1er photo
OSIRIS-REx - 2ème photo


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