Comet Interceptor

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Comet Interceptor
Sonde spatiale
Données générales
Organisation Drapeau de l’Union européenne Agence spatiale européenne
Drapeau du Japon JAXA
Programme Cosmic Vision
Domaine Étude des comètes
Type de mission Survol
Statut En développement
Lancement 2028
Lanceur Ariane 62 (à confirmer)
Identifiant COSPAR [1]
Site http://www.cometinterceptor.space/
Caractéristiques techniques
Masse au lancement < 1 000 kg
Source d'énergie Panneaux solaires
Principaux instruments
CoCa Caméra haute résolution
MIRMIS Spectromètre infrarouge
DFP (x2) Mesure des champs et poussière
HI Caméra ultraviolet
PS Mesure du plasma
WAC Caméra grand angle
OPIC Caméra visible et infrarouge
MANIaC Spectromètre de masse
EnVisS Caméra

Comet Interceptor (« Intercepteur de comète ») est une mission de l'Agence spatiale européenne dont le lancement est prévu en 2028. Elle a pour objectif d'étudier au cours d'un survol une comète dans son état d'origine ou bien, même si la probabilité est plus faible, un objet provenant d'un autre système solaire. Il s'agit d'une première car, jusque là, toutes les comètes obervées par des missions spatiales (Giotto, Rosetta, ...) avaient effectué auparavant plusieurs passages près du Soleil qui avaient profondément transformé ces objets composés en grande partie de volatiles. L'objectif scientifique est de disposer de nouvelles données sur le processus de formation du système solaire et sur les matériaux de la nébuleuse solaire.

Comet Interceptor a été sélectionné en juin 2019. C'est la première mission dite rapide (classe F) du programme scientifique de l'agence spatiale Cosmic Vision. La sonde spatiale d'une masse inférieure à 1 tonnei emporte 10 instruments scientifiques : caméras fonctionnant dans différentes longueurs d'ondes, spectromètres, instruments de mesure des champs. Elle comprend deux sous-satellites qui seront largués peu avant le survol pour fournir des données tridimensionnelles de la comète. Comet Interceptor doit être lancée en 2028 avec la mission de classe moyenne (classe M) ARIEL qui pour sa part étudiera les exoplanètes.

La sonde spatiale doit être placée au point de Lagrange L2 en position d'attente. Des moyens d'observation terrestres puissants, comme le LSST (opérationnel en 2022), seront utilisés pour détecter une cible et son orbite suffisamment à l'avance pour que la sonde spatiale puisse se placer sur une trajectoire d'interception avant que l'objet céleste s'approche du Soleil.

Historique[modifier | modifier le code]

Le projet de mission Comet Interceptor a été soumis à l'Agence spatiale européenne (ESA) en mars 2019 en réponse à un appel à propositions lancé par l'ESA qui souhaitait sélectionner la première mission dite rapide (classe F pour l'anglais fast) de son programme scientifique Cosmic Vision. Les missions de cette catégorie ont une durée du développement inférieure à 8 ans et une masse inférieure à 1000 kg. La proposition a été sélectionnée en juin 2019 et est rentrée à cette date dans une phase d'étude détaillée[1].

Objectifs de la mission[modifier | modifier le code]

L'objectif de la mission est d'étudier les caractéristiques d'une comète ou d'un objet interstellaire n'ayant jamais approché le Soleil et dont les caractéristiques sont donc similaires à celles de leur origine qui remonte à la formation du système solaire. La mission doit mesurer la composition de la surface, la forme de la comète, sa structure ainsi que la composition de sa chevelure. Le recours à trois engins différents doit permettre d'obtenir plusieurs points de vue des interactions entre le vent solaire et la comète. Un objectif secondaire est l'étude du vent solaire en plusieurs endroits dans les phases antérieures et postérieures au survol de la comète[2].

Architecture de la mission[modifier | modifier le code]

Survoler une comète n'ayant jamais approché le Soleil est un objectif difficile car celle-ci n'est découverte que lorsqu'elle s'approche de l'astre ce qui laisse peu de temps pour préparer et lancer la mission. [3]. La seule méthode permettant de survoler une comète ou un objet interstellaire (comme 1I/ʻOumuamua observé en 2017) avant son premier passage près du Soleil (passage sans doute unique dans le cas d'un objet interstellaire) est de détecter celui-ci suffisamment tôt pour pouvoir lancer une sonde spatiale sur une trajectoire d'interception. Jusqu'à récemment la découverte de nouvelles comètes était réalisée très peu de temps avant son passage près du Soleil (de quelques mois à un an) ce qui ne permettait pas de préparer une mission d'interception. Des programmes d'observation du ciel entier comme Pan-STARRS, ATLAS mais surtout l'instrument Large Synoptic Survey Telescope (LSST) qui doit être inauguré au Chili en 2023 permettent de détecter beaucoup plus tôt l'arrivée de nouveaux objets célestes. La comète à période longue comme C/2017 K2 a ainsi été détectée par Pan-STARRS au dela de l'orbite de Saturne dès 2017 alors qu'elle ne doit passer près du Soleil qu'en 2022[4].

La sonde spatiale sera placée au point de Lagrange L2 du système Terre/Soleil prête à être lancée sur une trajectoire d'interception, une fois l'orbite de la cible mesurée avec précision. L2 est une position d'attente à la fois stable, proche de la Terre et située hors du puits gravitationnel de la Terre.

Caractéristiques techniques[modifier | modifier le code]

La sonde spatiale d'une masse inférieure à 1000 kilogrammes est composée de trois sous-ensembles qui resteront solidaires jusqu'à quelques semaines ou quelques jours du survol de la comète. La sonde spatiale est composée d'une plateforme principale (vaisseau A développé par l'Agence spatiale européenne) en charge des communications avec la Terre et de deux sous-satellites B1 (développé par l'agence spatiale japonaise) et B2 (développée par l'Agence spatiale européenne). A bord des trois éléments l'énergie est fournie par des panneaux solaires[4].

Instrumentation scientifique[modifier | modifier le code]

La charge utile est constituée de 10 instruments répartis entre les trois engins qui forment la sonde spatiale[2] :

  • Plateforme principale A
    • La caméra CoCa (Comet Camera) fournira des images du noyau de la comète avec une résolution spatiale élevée et dans plusieurs longueurs d'ondes.
    • Le spectromètre imageur MIRMIS (Multispectral InfraRed Molecular and Ices Sensor) mesure le rayonnement thermique dégagé par le noyau et fournit la composition moléculaire des gaz de la queue de la comète.
    • L'instrument DFP (Dust, Field, and Plasma) doit effectuer des mesures des gaz chargés, des atomes énergétiques neutres, du champ magnétique et de la poussière entourant la comète.
  • Sous-satellite B1 (Agence spatiale japonaise)
    • La caméra ultraviolet HI (Hydrogen Imager) étudie le nuage d'hydrogène qui entoure la comète.
    • L'instrument PS (Plasma Suite) étudie les gaz chargés et le champ magnétique autour de la comète
    • La caméra grand angle WAC (Wide Angle Camera) prend des images du noyau durant le survol rapproché de la comète.
  • Sous-satellite B2 (Agence spatiale japonaise)
    • La caméra OPIC (Optical Imager for Comets ) cartographie le noyau et les jets de poussière dans différents longueurs d'ondes en lumière visible et infrarouge.
    • Le spectromètre de masse MANIaC (Mass Analyzer for Neutrals and Ions at Comets) définit les caractéristiques des gaz qui s'échappent de la comète.
    • La caméra EnVisS (Entire Visible Sky coma mapper) cartographie l'espace autour de la tête de la comète et dans les parties rapprochées de la queue pour identifier les structures changeant au sein de la poussière, des gaz neutres et des gaz ionisés.
    • L'instrument DFP est similaire à l'instrument du même nom emporté par la plateforme A.

Déroulement de la mission[modifier | modifier le code]

Comet Interceptor doit être lancé vers 2028 par une fusée Ariane 62 qui emportera également le télescope spatial européen ARIEL dont la mission est d'étudier l'atmosphère des exoplanètes. Les deux engins spatiaux seront placés au point de Lagrange L2 situés à 1,5 million de kilomètres à l'opposé du Soleil par rapport à la Terre. La sonde spatiale Comet Interceptor arrivera dans cette position avant que sa cible ne soit connue et elle se mettra en attente de sa découverte par les instruments terrestres. Une fois son objectif découvert et sa trajectoire connue la sonde se propulsera alors par elle-même depuis le point L2 jusqu'à sa destination de manière à couper la trajectoire de l'objet céleste avant que celui-ci n'atteigne le Soleil. Les trois modules formant la sonde spatiale se sépareront ensuite quelques semaines avant d'atteindre leur point d'arrivée pour pouvoir s'écarter suffisamment les uns des autres afin de fournir des points d'observation bien distincts[3]

Références[modifier | modifier le code]

  1. (en) « Vision », sur Comet Interceptor (consulté le 28 juin 2019)
  2. a et b (en) « Science », sur Comet Interceptor (consulté le 28 juin 2019)
  3. a et b (en) « ESA'S New mission to intercept a comet », sur ESA : Space Scioence, Agence spatiale européenne,
  4. a et b (en) « Mission », sur Comet Interceptor (consulté le 28 juin 2019)

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]