Hayabusa2 livrera des échantillons d’astéroïdes sur Terre
La capsule japonaise Hayabusa2 transportant des échantillons d’astéroïdes récupérés dans l’arrière-pays sud-australien
Le professeur Masaki Fujimoto, de Jaxa, a déclaré que les échantillons d’astéroïdes pourraient aider à répondre à une question fondamentale : comment l’eau et par la suite la vie sont-elles commencé sur Terre ? « La Terre s’est formée près du soleil, elle s’est donc formée à sec », a-t-il déclaré. « La Terre originelle n’avait pas du tout d’eau. Il fallait donc que quelque chose apporte de l’eau à notre planète pour la rendre habitable. Quelque chose comme Ryugu a apporté de l’eau sur terre et c’est pourquoi nous sommes ici.
Le retour de Hayabusa2 survient des semaines après que le vaisseau spatial Osiris-Rex de la Nasa ait réussi une saisie tactile d’échantillons de surface de l’astéroïde Bennu. La Chine, quant à elle, a annoncé cette semaine que son atterrisseur lunaire avait collecté des échantillons souterrains et les avait scellés dans le vaisseau spatial pour leur retour sur Terre, alors que les pays en développement s’affrontaient dans leurs missions spatiales. La capsule, protégée par un bouclier thermique, s’est brièvement transformée en boule de feu en rentrant dans l’atmosphère à 120 km (75 miles) au-dessus de la Terre. À environ 10 km (6 miles) au-dessus du sol, un parachute s’est ouvert pour ralentir sa chute et des signaux de balise devaient être transmis pour indiquer son emplacement. Le personnel de Jaxa a installé des antennes paraboliques à plusieurs endroits dans la zone cible pour recevoir les signaux. Ils utiliseront également un radar marin, des drones et des hélicoptères pour aider à la recherche et à la récupération de la capsule en forme de casserole.
Un expert en roches spatiales de l’Université nationale australienne, Trevor Ireland, qui se trouve à Woomera pour l’arrivée de la capsule, a déclaré qu’il s’attendait à ce que les échantillons de Ryugu soient similaires à la météorite tombée en Australie près de Murchison dans l’État de Victoria il y a plus de 50 ans. « La météorite de Murchison a ouvert une fenêtre sur l’origine des matières organiques sur Terre car ces roches se sont révélées contenir des acides aminés simples ainsi que de l’eau en abondance », a déclaré Ireland. « Nous examinerons si Ryugu est une source potentielle de matière organique et d’eau sur Terre lorsque le système solaire se formait, et si celles-ci restent encore intactes sur l’astéroïde. » Les scientifiques ont déclaré qu’ils pensaient que les échantillons, en particulier ceux prélevés sous la surface de l’astéroïde, contenaient des données précieuses non affectées par le rayonnement spatial et d’autres facteurs environnementaux. Ils sont particulièrement intéressés par l’analyse des matières organiques dans les échantillons.
Jaxa espère trouver des indices sur la façon dont les matériaux sont distribués dans le système solaire et sont liés à la vie sur Terre. Makoto Yoshikawa, le chef de mission, a déclaré que 0,1 gramme de poussière suffirait pour effectuer toutes les recherches prévues. Ce n’est pas la fin de la mission Hayabusa2 commencée en 2014. Il se dirige maintenant vers un petit astéroïde appelé 1998KY26 pour un voyage qui devrait durer 10 ans dans un sens, pour d’éventuelles recherches, notamment pour trouver des moyens d’empêcher les météorites de frapper la Terre. Jusqu’à présent, sa mission a été couronnée de succès. Hayabusa2 s’est posé deux fois sur Ryugu malgré la surface extrêmement rocheuse de l’astéroïde et a collecté avec succès des données et des échantillons au cours de l’année et demie qu’il a passée près de Ryugu après son arrivée là-bas en juin 2018. Lors du premier atterrissage de Hayabusa2 en février 2019, il a collecté des échantillons de poussière de surface. Lors d’une mission plus difficile en juillet de cette année-là, il a collecté des échantillons souterrains de l’astéroïde pour la première fois dans l’histoire de l’espace après avoir atterri dans un cratère qu’il a créé plus tôt en faisant exploser la surface de l’astéroïde.
Les astéroïdes, qui orbitent autour du soleil mais sont beaucoup plus petits que les planètes, sont parmi les objets les plus anciens du système solaire et peuvent donc aider à expliquer l’évolution de la Terre. Ryugu en japonais signifie « Dragon Palace », le nom d’un château au fond de la mer dans un conte populaire japonais.
Hayabusa2 livrera des échantillons d’astéroïdes sur Terre
Deux débarquements menés au succès 
La collecte des échantillons de roches d’astéroïdes a été une opération difficile. Le 22 février 2019, la sonde a atterri sur Ryugu pour la première fois et a détaché de la poussière et des roches. En avril 2019, la sonde a tiré un projectile en cuivre sur la surface de Ryugu pour créer un cratère afin d’exposer encore plus de poussière. Par la suite, le 11 juillet 2019, Hayabusa2 a atterri une deuxième fois sur l’astéroïde pour collecter les échantillons de débris. À ce moment-là, la sonde se trouvait à environ 300 millions de kilomètres de la Terre. Après que la sonde ait réussi à collecter ses échantillons, elle a encerclé et mesuré l’astéroïde et a collecté plus de données avec ses instruments de télédétection jusqu’au 13 novembre. À ce moment-là, Hayabusa2 a finalement commencé son vol de retour vers la Terre, car la constellation d’orbites était favorable.
Les composants de la mission de Hayabusa2 – un orbiteur et un atterrisseur – peuvent sembler ressembler au voyage de Rosetta et Philae vers la comète Tschuri (2004-2016), mais seulement à première vue. Une différence marquée entre les missions est que le vaisseau spatial Rosetta n’a pas renvoyé de capsule avec des échantillons de roche sur Terre.
La faible gravité comme défi 
Un long voyage 
Hayabusa2 voyage depuis plus de six ans – depuis le 3 décembre 2014 pour être exact. Le 27 juin 2018, la sonde a atteint l’astéroïde qui porte le nom d’un mystique château sous-marin japonais : Ryugu. Les astéroïdes, comme les comètes, sont des corps célestes originaux. Ils nous permettent de revenir sur l’histoire de l’origine du système solaire il y a plus de quatre milliards d’années. Cela les rend intéressants pour les chercheurs. Mais les astéroïdes sont également au centre des préoccupations car ils constituent une menace potentielle pour nous. La trajectoire de Ryugu pourrait être éloignée de la Terre pendant les prochains siècles, mais des astéroïdes similaires proches de la Terre pourraient un jour devenir assez dangereux. Par conséquent, les chercheurs planétaires veulent en savoir le plus possible sur ces types de corps célestes.
Un atterrisseur franco-japonais-allemand 
Outre la mission compliquée de collecte d’échantillons, Hayabusa2 a fait plus que simplement atterrir deux fois sur Ryugu. Avant cela, il a largué trois autres atterrisseurs sur Ryugu. La sonde a d’abord lancé deux minirobots d’atterrissage japonais Minerva II le 22 septembre 2018. Le 3 octobre, Hayabusa2 a ensuite largué avec succès le Mobile Asteroid Surface Scout franco-allemand, ou «MASCOT» en abrégé.
La mission est un succès complet jusqu’à présent 
MASCOT pèse 9,6 kilogrammes. Il a été construit par le Centre aérospatial allemand (DLR) et l’agence spatiale française (CNES). Le bras oscillant de MASCOT lui a permis de rebondir sur la surface de l’astéroïde, ce qui lui permet de prouver et de changer sa position en cas de chute dans une position défavorable. Il était équipé d’une caméra, d’un radiomètre, d’un microscope spectral et d’un magnétomètre.
L’utilisation de MASCOT n’a duré que quelques heures, mais dans des conditions climatiques extrêmes. Les températures sur le site variaient de moins 47 à 63 degrés Celsius. Ensuite, l’atterrisseur est resté sur l’astéroïde. Hayabusa2 disposait d’un spectromètre infrarouge pour mesurer la teneur en minéraux et en eau et d’une caméra thermique pour étudier la température et l’inertie thermique de l’astéroïde. Actuellement, la sonde Osiris-REx de la NASA explore également l’astéroïde 101955 Bennu, également connu sous le nom de 1999RQ. Il a prélevé des échantillons de sol, qu’il prévoit de ramener sur Terre en 2023. Bennu est plus dangereux que Ryugu, et la probabilité qu’il frappe la Terre au cours du dernier quart du 22e siècle est de 1:2700.
Une capsule spatiale japonaise transportant des échantillons d’astéroïdes vierges atterrit en Australie
Le Japon a une fois de plus récupéré des échantillons d’un astéroïde lointain, que les scientifiques examineront à la recherche d’indices sur l’ancienne livraison d’eau et de molécules organiques sur Terre. La capsule de retour de la mission Hayabusa2 – de la taille et de la forme d’un wok – a été parachutée pour atterrir dans le sable rouge du désert de Woomera, en Australie, au petit matin du 6 décembre, après un voyage de près de 5,3 milliards de kilomètres vers le l’astéroïde Ryugu. Une équipe d’hélicoptères s’est dirigée vers une balise radio et a trouvé la capsule intacte.
Lancé en 2014 par l’Institut des sciences spatiales et astronautiques de l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale (JAXA), Hayabusa2 a passé 18 mois à encercler Ryugu, faisant des observations à distance du tas de gravats en forme de losange. Il a également publié plusieurs minuscules rovers qui ont sauté sur la surface pour recueillir des données. Après avoir identifié des endroits sûrs au milieu des rochers, l’engin a effectué deux touchés éphémères pour prélever des échantillons, une fois à la surface et une autre après avoir explosé un cratère pour exposer les matériaux souterrains. L’objectif était de collecter 100 milligrammes de sols et de fragments de roche riches en carbone. La quantité exacte de matériel collecté ne sera connue que lorsque le conteneur d’échantillons – la « boîte au trésor » – sera ouvert dans les salles blanches de Tokyo cette semaine. Mais en étudiant les vidéos de la collection d’échantillons, « nous pensons que beaucoup de matériel a été collecté », a déclaré Makoto Yoshikawa, responsable de la mission JAXA, lors d’un récent briefing.
En 2010, la mission originale Hayabusa est devenue la première à renvoyer du matériel d’un astéroïde sur Terre, après une visite à l’astéroïde Itokawa. Les planétologues s’intéressent aux astéroïdes car ils contiennent des matériaux primordiaux présents lors de la formation du système solaire il y a 4,6 milliards d’années qui n’ont pas été altérés par la chaleur et les pressions des processus sur les planètes. Ryugu est un astéroïde carboné, ou de type C, dont on pense qu’il contient à la fois des matières organiques et des hydrates, des minéraux riches en eau liée chimiquement. Lorsque des astéroïdes similaires ont frappé une proto-Terre il y a des milliards d’années, ils ont peut-être contribué à relancer la vie en livrant les éléments de base, a déclaré Yoshikawa. « Il se pourrait que ces matériaux organiques soient les sources de la vie sur Terre. »
Les observations à distance de Ryugu indiquent déjà « que les minéraux aquifères sont omniprésents » et que la surface contient une « quantité importante de matières organiques », explique Sei-ichiro Watanabe, planétologue à l’Université de Nagoya et scientifique du projet Hayabusa2. Des analyses dans des laboratoires terrestres identifieront les minéraux hydratés et les molécules organiques, fournissant des indices sur le moment et la manière dont ils se sont formés. Seiji Sugita, scientifique planétaire à l’Université de Tokyo, a déclaré que la détermination de l’abondance d’eau à Ryugu aidera à déterminer la quantité d’eau que les astéroïdes ont livrée à la Terre il y a des milliards d’années. Mais il y a un casse-tête : Ryugu semble transporter beaucoup moins d’eau que l’astéroïde autrement similaire Bennu, qui est la cible d’une mission de retour d’échantillons de la NASA. « Nous avons quelques hypothèses prometteuses sur pourquoi et comment Ryugu ou son corps parent a perdu ou n’a pas réussi à gagner de l’eau », explique Sugita, membre de l’équipe Hayabusa2. « Mais nous avons besoin d’une réponse définitive à partir d’une analyse d’échantillon. »
Quant à l’origine de la vie, il y a peu de soutien à l’idée que les astéroïdes ont réellement semé la vie elle-même, explique Jonti Horner, astrobiologiste à l’Université du sud du Queensland, Toowoomba, qui n’est pas affiliée à la mission Hayabusa2. Mais des météorites riches en carbone, provenant d’astéroïdes similaires à Ryugu, montrent que la chimie de ces corps primordiaux peut générer des acides aminés et même de l’ARN, ce qui aurait pu donner un coup de pouce à la chimie prébiotique sur la Terre antique. « C’est pourquoi les gens sont très intéressés à regarder ce que contient réellement le matériel très primitif sur les astéroïdes comme Ryugu », a déclaré Horner. Mais distinguer les biomolécules dues à la contamination terrestre des matières organiques vierges dans les échantillons d’astéroïdes est « très difficile », dit Sugita. « Les échantillons de Ryugu apportés par Hayabusa2 sont aussi exempts de contamination de la Terre que possible », dit-il.
Après avoir relâché la capsule de retour d’échantillon dans l’emprise gravitationnelle de la Terre, Hayabusa2 s’est éloigné et continuera vers un rendez-vous en 2031 avec l’astéroïde 1998 KY26. Les planificateurs de la mission ont décidé qu’il s’agissait de l’astéroïde le plus scientifiquement intéressant que Hayabusa2 puisse atteindre et étudier, compte tenu du carburant restant, a déclaré Yoshikawa. Le minuscule corps de 30 à 40 mètres de diamètre semble tourner une fois toutes les 10 minutes.
Pendant ce temps, la mission OSIRIS-REx de la NASA doit renvoyer des échantillons de l’astéroïde Bennu en septembre 2023. La JAXA et la NASA ont convenu d’échanger des échantillons de leurs missions respectives. Avec les échantillons d’Itokawa, les chercheurs pourront comparer des échantillons de trois astéroïdes. « Nous pourrons en apprendre beaucoup plus sur le passé du système solaire que nous ne le pourrions jamais en visitant simplement l’un d’entre eux », a déclaré Horner. « Cela va être quelques années vraiment intéressantes car nous verrons les résultats de ces missions. »
https://www.science.org/content/article/japan-s-hayabusa2-capsule-lands-carbon-rich-asteroid-samples
https://www.space.com/japan-hayabusa2-asteroid-samples-land-australia