OSIRIS-REx s’apprête à rapporter un trésor scientifique sur Terre

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Ce dimanche, la capsule de la NASA va effectuer son grand plongeon vers la Terre, avec à son bord des précieux échantillons qui remontent à la formation du système solaire.

Le 8 septembre 2016, la sonde OSIRIS-REx a quitté la Terre pour une mission fascinante : quatre ans plus tard, elle est entrée dans le cercle très fermé des engins qui ont flirté directement avec la surface d’un astéroïde, en l’occurrence Bennu.

Une fois sur place, elle a collecté de nombreuses données et surtout de précieux échantillons de ce corps céleste avant de reprendre le chemin de la Terre, et elle est désormais sur le point de rentrer au bercail. Voici tout ce qu’il faut savoir sur la dernière étape de ce voyage de près de 4 milliards de kilomètres qui va prendre fin le 24 septembre.

© NASA

OSIRIS s’envole vers d’autres cieux

OSIRIS-REx a passé la majorité du voyage retour dans un état d’hibernation, afin de s’assurer que toutes ses batteries soient entièrement chargées le jour J. Dimanche matin, elle va enfin sortir de sa torpeur pour réaliser les derniers préparatifs avant la première étape critique, à savoir la séparation entre la sonde en elle-même et la capsule qui contient les échantillons.

Pour les opérateurs de la NASA, la priorité sera de vérifier que la sonde est toujours sur la bonne trajectoire, et surtout avec la bonne orientation. En théorie, rien n’aurait dû la faire dévier ; mais il s’agit tout de même d’une précaution indispensable.

En cas de pépin, la capsule pourrait rater complètement la Terre et partir à la dérive vers les confins du cosmos, sans aucune possibilité de la récupérer. Alternativement, si l’angle d’attaque est trop important, le précieux butin pourrait pénétrer dans l’atmosphère à une vitesse bien trop importante, et donc partir en fumée avant de parvenir à la surface. En s’y prenant suffisamment à l’avance, la NASA aura un peu de marge de manœuvre pour effectuer une éventuelle correction.

Une fois la séparation effectuée, la sonde ne va pas terminer sa course dans l’atmosphère. Elle va continuer son aventure en stabilisant son orbite autour du Soleil pendant quelques années. Après quelques passages dans le collimateur de Vénus, à partir de 2029, elle va se lancer à la poursuite d’Apophis, cet astéroïde iconique qui a de faibles chances d’entrer en collision avec la Terre d’ici quelques décennies. Ce nouvel objectif va s’accompagner d’un changement de nom ; terminé, OSIRIS-REx ; place à OSIRIS-APEX (pour Apophis Explorer).

Un plongeon sous haute tension pour la capsule

La capsule, de son côté, va se préparer pour son grand saut de l’ange vers la Planète bleue. Vers 16 h 40, elle va atteindre les premières couches de l’atmosphère externe à plus de 43 000 km/h. À cette vitesse, la friction avec les molécules d’air va lui faire subir des contraintes thermiques, puis mécaniques extrêmes qui vont croître rapidement avec l’augmentation de la densité. Aux points critiques de la descente, la capsule va subir des forces équivalentes à environ 32 fois la gravité terrestre (soit 32G), et la face avant va chauffer à plus de 2700 °C.

Elle devrait cependant s’en sortir indemne grâce à sa forme pointue, qui lui permettra de freiner tout en restant stable. Le bouclier thermique restera ainsi positionné de façon à protéger la cargaison.

Environ deux minutes après son entrée dans l’atmosphère, la face frontale sera en piteux état. Mais à ce stade, le véhicule aura déjà bien ralenti, et les contraintes mécaniques et thermiques seront bien moindres. La NASA pourra alors déployer un premier parachute de freinage qui permettra de faire passer la vitesse, encore supersonique à ce stade, sous la barre des 1000 km/h.

Quelques minutes plus tard, ce sera autour du grand parachute principal de faire son apparition, à environ un kilomètre et demi de la surface. Il se chargera de ralentir le véhicule jusqu’à sa vitesse finale d’environ 18 km/h.

Atterrissage prévu vers 17h

Si tout se passe comme prévu, la capsule devrait se poser dans le désert de l’Utah à environ 16 h 55. À partir de là, les troupes de la NASA vont commencer par vérifier l’intégrité de la structure, puis la déplacer dans une salle blanche mobile à proximité. C’est dans cet espace stérile et très contrôlé que les précieux échantillons vont être extraits. Ils vont être testés une première fois pour s’assurer qu’ils n’ont pas été altérés pendant la descente et l’impact.

Tous les acteurs de la mission vont certainement transpirer à grosses gouttes pendant ces quelques minutes fatidiques, et pour cause : le résultat de ce voyage de plusieurs années sera entièrement conditionné par ce test. Si les échantillons de poussière et de roche ont été contaminés, ils seront malheureusement inexploitables.

Une relique des origines du système solaire

En revanche, s’ils s’en sont sortis indemnes, la mission sera officiellement déclarée un succès. L’agence pourra alors conditionner les prélèvements et les envoyer vers le Johnson Space Center, au Texas. Ils seront ensuite adressés à des tas de laboratoires du monde entier, qui pourront en extraire des données très précieuses.

En effet, Bennu est un astéroïde un peu spécial ; il date de la formation de notre système solaire, il y a environ 4,6 milliards d’années. Et contrairement aux météorites, qui sont généralement contaminées par leur passage dans l’atmosphère, il est resté presque inchangé depuis.

C’est donc une précieuse relique de notre histoire cosmique qui pourrait receler des indices déterminants sur les origines de la vie telle que nous la connaissons. La NASA s’attend notamment à ce que ce caillou riche en carbone contienne des composés organiques aussi anciens que la Terre elle-même.

Nous vous donnons donc rendez-vous ce dimanche 24 septembre pour suivre le retour de la capsule en direct sur la chaîne YouTube de l’agence. La NASA prévoit aussi une autre conférence intéressante le 11 octobre ; elle prévoit de partager ses conclusions préliminaires et présenter un échantillon au grand public.

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