Vue d'artiste de la sonde Rosetta se détachant de Philae qui atterrit sur la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko, le 12 novembre 2014.
Vue d'artiste de la sonde Rosetta se détachant de Philae qui atterrit sur la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko, le 12 novembre 2014.
ESA/ATG MEDIALAB/AFP
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Rosetta et Philæ sur une comète pour comprendre l’origine de la vie

Le mercredi 12 novembre 2014, la mission spatiale la plus ambitieuse de ces dernières années a connu sa phase la plus critique. Après dix ans de voyage dans l’espace, la sonde européenne Rosetta a largué Philæ, un petit atterrisseur, sur la comète 67P/ Churyumov-Gerasimenko.
根据 Simon Rozé -

 ► Jean-Pierre Luminet, astrophysicien au laboratoire d’astrophysique de Marseille et à l’Observatoire de Paris, est l'Invité international de RFI à 12h15, heure de Paris (11h15 TU), le 12 novembre 2014.

Viser un bout de caillou et de glace, filant à 135 000 km/h, à 650 millions de kilomètres de la Terre, c’est le pari, déjà réussi, de l’ESA, l’agence spatiale européenne, avec sa sonde Rosetta. Reste maintenant la phase la plus compliquée : poser un petit robot dessus. Le but : mieux comprendre la formation de notre système solaire, et peut-être, déceler des indices sur l’apparition de la vie sur Terre. Remonter dans le temps, il y a plus de 4 milliards d’années, c’est possible avec une comète.

C’est quoi une comète ?

La cible de Rosetta et de son atterrisseur Philae, c’est 67P/Churyumov-Gerasimenko. Pour comprendre son intérêt scientifique, il faut remonter très (très) loin dans le temps. Il y a 4 milliards et 600 millions d’années, le soleil, la Terre, et les autres planètes de notre système solaire n’existent pas encore. A l’époque, on trouve plutôt un vaste nuage de gaz, fait d’hydrogène, d’hélium, de glace et de silicates. C’est ce qu’on appelle une nébuleuse protosolaire.

Ce nuage de gaz est tellement vaste et dense que sous l’effet de son propre poids, il va s’effondrer sur lui-même. Cet effondrement va le faire chauffer encore et encore, et au centre, une étoile va tout doucement commencer à s’allumer : notre soleil. Autour, les éléments les plus lourds vont se réunir et donner naissance aux planètes rocheuses : Mercure, Vénus, la Terre et Mars. Plus loin, ce sont les éléments légers qui vont s’agglomérer donnant naissance aux planètes gazeuses : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Encore plus loin, les derniers petits corps, faits de poussière et de glace, commencent également à se former. Nous sommes alors très loin du soleil, dans deux immenses régions : la ceinture de Kuiper, comprise entre 4,5 millions et 15 millions de kilomètres du soleil, et le nuage d’Oort, qui s’étend de 1,5 milliard à 10 000 milliards de kilomètres (une année-lumière) de notre étoile.

Illustration de la ceinture de Kuiper et du nuage d'Oort.
Vue d'artiste de la ceinture de Kuiper et du nuage d'Oort. | William Crochot — NASA

C’est de là, dans ces deux ceintures gigantesques entourant le système solaire, que viennent les comètes. Il s’agit de petits corps célestes qui tournent autour de notre étoile en suivant une trajectoire très elliptique : ils partent de très loin, se rapprochent du soleil jusqu’à parfois le frôler, et repartent ensuite vers les profondeurs de l’espace. Au cours de leur périple vers l’étoile, les comètes se réchauffent et une partie de leur glace fond, créant une queue si caractéristique.

Pourquoi c’est intéressant de mieux connaître les comètes ?

On l’a vu, les comètes sont contemporaines de la formation du système solaire. Elles ont en plus l’avantage de passer le plus clair de leur temps bien au frais très loin du soleil – les températures dans l’espace profond avoisinent - 270°C. Elles n’ont donc pas changé depuis leur formation. Alors, si en plus, un témoin de ces temps immémoriaux passe nous dire bonjour de temps en temps, il serait dommage de rater l’occasion de l’étudier d’un peu plus près et de le questionner sur l’origine de notre système solaire. Celle-ci est en effet relativement mal connue en dehors des grandes lignes, et les théories en vigueur sont régulièrement remises en cause par la découverte dans d’autres systèmes solaires d’exoplanètes aux caractéristiques bien différentes – masse, distance à l’étoile – que prévu.

Les comètes pourraient également avoir un rôle dans l’apparition de l’eau sur Terre mais aussi de la vie. On sait, grâce à de précédentes missions, qu’elles comportent beaucoup d’eau sous forme de glace. Les scientifiques supposent que dans les premières centaines de millions d’années du système solaire, de nombreuses comètes attirées par la toute nouvelle étoile, se seraient écrasées sur les planètes se trouvant sur le chemin, dont la Terre, y déposant ainsi l’eau qu’elles comprenaient. Cette thèse est d’ailleurs en partie confirmée si l’on observe les cratères de la lune. On voit qu’ils sont tous plus ou moins apparus il y a 3,8 milliards d’années. Sur Terre, les impacts de ce bombardement ont presque tous disparu sous l’effet de l’érosion. Mais l’eau des comètes pourrait bien être celle qui a rempli les océans.

La comète Tchouriomov - Guérassimenko 67P photographiée par la sonde Rosetta.
La comète Tchouriomov - Guérassimenko 67P photographiée par la sonde Rosetta. | AFP PHOTO / ESA/Rosetta

Les comètes n’auraient pas apporté que de l’eau. C’est l’une des grandes sœurs de Rosetta, la sonde Giotto, qui nous l’a appris : les comètes comprennent également des molécules complexes, comme des acides aminés, que l’on trouve dans les protéines utilisées par le vivant. Les briques de la vie sur Terre sont-elles venues de l’espace ? Cette hypothèse a, en effet, le mérite d’expliquer pourquoi la vie est apparue si rapidement seulement 100 millions d’années – pas grand-chose à cette échelle de temps – après la fin du bombardement qu’a connu la Terre.

Examiner 67P/ Churyumov-Gerasimenko va ainsi apporter des éléments de réponses sur ce point et peut-être à une autre question que se posent les biologistes. Ces acides aminés ont une forme pyramidale, et ils ont un sens, un peu comme une personne et son reflet dans un miroir. Si l’on est savant, on dit alors qu’il s’agit de molécules chirales. Or, sur Terre, le vivant n’utilise qu’une seule de ces deux formes, celle où l’acide aminé est orienté vers la gauche. Là aussi, si on est savant, on parle d’homochiralité lévogyre. Pourtant, quand on fait des expériences en laboratoire pour synthétiser des acides aminés dans des conditions proches de celles de la jeunesse de la Terre, les deux formes apparaissent en même quantité. Pourquoi la vie a-t-elle donc favorisé la forme lévogyre ?

Des chercheurs ont étudié une météorite tombée en 1969 en Australie. Cette analyse a montré qu’elle n’avait pas les deux types de molécules en même quantité, mais que l’un était plus abondant que l’autre dans un rapport de 15 %. Si l’analyse de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko par Rosetta et son atterrisseur Philae montre le même, cela pourrait montrer pourquoi la vie terrienne ne connaît qu’une seule des deux formes.

Comment on y va, sur cette comète ?

Malheureusement, les distances dans l’espace sont assez gigantesques. On ne peut donc pas tirer une fusée tout droit en visant une comète, à moins de disposer de moyens de propulsion dignes de la science-fiction. Rosetta et Philae ont donc mis dix ans et parcouru plus de 6 milliards de kilomètres pour atteindre 67P/Churyumov-Gerasimenko, au prix d’une trajectoire pour le moins complexe. La sonde a en effet frôlé la Terre à trois reprises et une fois Mars pour bénéficier d’un effet de fronde gravitationnelle pour accélérer et se mettre sur la bonne trajectoire.

Elle est arrivée début août 2014 à destination, où elle a dû freiner des quatre fers pour ne pas rater le rendez-vous avec la comète. A partir de là, en septembre, il a fallu se mettre en orbite autour, ce qui là aussi n’a pas été chose aisée. Le champ de gravité de la comète est si faible que la sonde Rosetta ne tourne autour qu’à la vitesse de 10 centimètres par secondes, c’est encore plus lent qu’une personne qui marche. A titre de comparaison, un satellite artificiel en orbite basse autour de la Terre file à presque 8 kilomètres par secondes.

Comment pose-t-on un robot sur cette comète ?

Faire atterrir Philae sur Chury, ce qui doit intervenir mercredi 12 novembre, relève du véritable tour de force. Avant que Rosetta n’arrive à proximité, les seules images de la comète ne provenaient que de télescopes, comme Hubble. Ils révélaient une sorte de grosse boule de glace sale en forme de pomme de terre. En fait, d’après les photographies prises par Rosetta une fois arrivée à destination, la comète ressemble plus à gros canard de bain en caoutchouc.

Difficile d’atterrir dessus donc, d’autant plus que c’est à l’appui des seules images de Rosetta que l’ESA a dû choisir le site d’atterrissage. C’est donc beaucoup plus compliqué qu’une mission martienne, par exemple, puisque que la planète rouge est extrêmement bien cartographiée, et où les scientifiques ont plusieurs mois pour choisir où faire atterrir leurs robots.

Dans le cas de Rosetta, il a fallu faire ce choix en quelques semaines, sans avoir de certitudes sur la composition exacte du sol, sa viscosité, ou la présence ou non de rochers sur le site choisi. Autre difficulté, Rosetta et Philae sont tellement loin de la Terre, que les communications mettent 40 minutes à faire l’aller-retour. La descente de Philae se fera donc en pilotage automatique, sans que quiconque ne puisse intervenir.

Une fois larguée par Rosetta, Philae va mettre sept heures pour faire la descente, à un rythme de sénateur. Là aussi, la gravité très faible de Choury va poser des soucis : même si l’impact a lieu à une vitesse très lente, il ne faut pas que le petit robot rebondisse. C’est pour cette raison que ses trois pieds sont équipés de vis, qu’il va lancer deux harpons pour bien s’accrocher, et une petite fusée sur son sommet va le plaquer au sol. Pour cette phase critique, les ingénieurs de l’ESA le confessent volontiers, il faudra un peu de chance, même si tout s’est déroulé à la perfection jusqu’à présent.

Comment faire pour suivre tout cela ?

L’agence spatiale européenne a rendu public énormément de documents sur cette mission extrêmement importante pour elle. L’atterrissage de Philae sur 67P/ Churyumov-Gerasimenko est prévu vers 15h30 TU, et sera visible sur le site internet de la mission Rosetta, qui est également une mine d’or d’informations. Rosetta et Philae sont également présents sur les réseaux sociaux Twitter (@esa, @ESA_Rosetta et @Philae2014) et Facebook. Enfin, la chaîne YouTube de l’Agence spatiale européenne est très régulièrement mise à jour. Et bien sûr, l’événement sera couvert sur l’antenne de RFI !

Et pour aller plus loin, notre spécialiste Patrick Chompré revient sur cette extraordinaire aventure qui connaitra son point d'orgue ce mercredi 12 novembre.

 

 

发布时间 18/09/2015 - 更改时间 29/10/2015

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