OSIRIS-REx

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Aller à : navigation, rechercher

OSIRIS-REx

Description de cette image, également commentée ci-après

Vue d'artiste

Caractéristiques
Organisation NASA
Domaine Retour d'échantillons d'astéroïde.
Statut développement
Masse 1529 kg
Lancement septembre 2016
Lanceur [Atlas V]] 411
Autres noms Origins-Spectral Interpretation-Resource Identification-Security-Regolith Explorer
Site Site officiel
Principaux instruments
OCAMS Caméras
OLA Altimètre laser
OVIRS Spectromètre visible et Infrarouge
REXIS Spectromètre à Rayons X

OSIRIS-REx (Origins-Spectral Interpretation-Resource Identification-Security-Regolith Explorer) est une mission de la NASA (l'agence spatiale américaine) planifiée pour 2016 qui a pour objectif de ramener un échantillon du sol de l'astéroïde 1999 RQ36 (dénommé (101955) Bennu depuis le 1er mai 2013) pour permettre son analyse. La sonde spatiale doit recueillir des données qui permettront d'améliorer nos connaissances sur le processus de formation du système solaire. La mission OSIRIS-REx a été sélectionnée en mai 2011 : c'est la troisième mission du programme New Frontiers de la NASA qui regroupe des missions interplanétaires de classe moyenne dont le coût hors lancement est plafonné à 800 millions de dollars.

Objectifs[modifier | modifier le code]

Les astéroïdes sont les témoins de la période initiale de formation du système solaire à partir du nuage de gaz originel. Leur composition fournit des informations sur celui-ci ainsi que des indications sur le processus de formation du système solaire. OSIRIS-REx a pour objectifs de[1] :

  • ramener sur Terre un échantillon de régolite d'un astéroïde pour en étudier la nature, la genèse et déterminer ses composants minéraux et organiques ;
  • établir une carte des caractéristiques générales, chimiques et minéralogiques d'un astéroïde primitif pour reconstituer son histoire géologique et son évolution ainsi que pour fournir le contexte des échantillons
  • caractériser la texture, la morphologie, les composants et les propriétés spectrales du régolite du site sur lequel l'échantillon est prélevé avec une résolution inférieure au millimètre.

L'astéroïde Bennu[modifier | modifier le code]

L'astéroïde (101955) Bennu (anciennement dénommé 1999 RQ36) découvert en 1999 a un diamètre d'environ 575 mètres et décrit une orbite de 1,2 ans autour du Soleil. Il s'agit d'un astéroïde Apollo géocroiseur, c'est-à-dire coupant l'orbite de la Terre. Selon les données disponibles il y a une probabilité d'un sur 1800 que 1999 RQ36 percute notre planète en 2182. Un des objectifs de la mission est d’étudier l'effet Yarkovsky qui modifie la trajectoire des astéroïdes de moins de 20 km de diamètre afin de mieux estimer les risques de collision. Cette force résulte de la faible poussée exercée par la restitution sous forme de rayonnement infrarouge de l'énergie solaire absorbée[2].

Déroulement de la mission[modifier | modifier le code]

La sonde spatiale doit être lancée vers l'astéroïde en 2016 par une fusée Atlas V 401 vers 1999 RQ36 et l'atteindre fin 2018/ début 2019. La sonde étudie durant un à deux ans l'astéroïde avant d'effectuer le prélèvement d'échantillon : à faible distance du sol, la sonde doit étendre un bras robotisé et recueillir un échantillon du sol d'une masse au moins égale à 60 grammes avant de le placer dans une capsule analogue à celle de la sonde spatiale Stardust. Le déroulement du retour de cette capsule est identique à celui de Stardust et le retour sur Terre est planifié en 2023[3].

Caractéristiques de la sonde spatiale[modifier | modifier le code]

La sonde spatiale a la forme d'un cube de 2 mètre de côté. L'énergie est fournie par des panneaux solaires dont la surface utile est de 8,5 m². Le système de propulsion brule de l'hydrazine. Pour contrôler son orientation la sonde dispose de 4 roues de réaction, de viseurs d'étoiles, de capteurs de Soleil et d'une centrale à inertie[4].

Instruments scientifiques[modifier | modifier le code]

La sonde spatiale emporte cinq instruments ou ensembles d'instruments :

Caméras OCAMS[modifier | modifier le code]

L'ensemble OCAMS (OSIRIS-REx Camera Suite) est constitué de trois caméras qui doivent cartographier l'astéroïde, réaliser des photos à haute résolution, documenter le site retenu pour le prélèvement et filmer celui-ci. Ces caméras sont[5]. :

  • PolyCam est une caméra disposant d'un téléobjectif de 200 mm permettant d'effectuer des photos à grande distance mais également à faible distance avec une bonne résolution
  • MapCam est chargée de rechercher d'éventuels satellites de l'astéroïde ainsi que des phénomènes de dégazage. Il cartographie l'astéroïde avec une résolution de 1 mètre en quatre couleurs, documente les caractéristiques morphologiques de celui-ci et effectue des photos à haute résolution du site retenu pour le prélèvement. Elle fournit des images détaillées (téléobjectif) pour la navigation.
  • SamCam fournit des images grand angle pour la navigation, filme les site sur lequel les prélèvements sont effectués, le déroulement des prélèvements.

Altimètre laser OLA[modifier | modifier le code]

L'altimètre laser (OLA) développé en coopération avec l'Agence spatiale canadienne doit fournir des données détaillées sure la topographie de l'astéroïde avec une précision inégalée[6].

Spectromètre infrarouge OVIRS[modifier | modifier le code]

Le spectromètre OVIRS (OSIRIS-REx Visible and IR Spectrometer) fonctionne en lumière visible et infrarouge (0.4 - 4.3 μm) et est chargé d'établir une carte spectrale générale des minéraux et des molécules organiques et une carte plus précise des sites étudiés pour le prélèvement d'échantillon. Il peut réaliser des spectres ponctuels ou de zones entières avec une résolution de 20 mètres pour l'ensemble de l'astéroïde et de 8 cm à 2 mètres pour un site à échantillonner[7].

Spectromètre d'émission thermique OTES[modifier | modifier le code]

Le spectromètre infrarouge OTES (OSIRIS-REx Thermal Emission Spectrometer) qui fonctionne dans les longueurs d'ondes (4 - 50 μm) doit dresser des cartes spectrales locales et globales permettant de déterminer l'abondance en silicates, carbonates, sulfates, phosphates, oxydes et hydroxydes. Il permet également de mesurer l'émission thermique globale de l'astéroïde[8].

Spectromètre imageur à rayons X REXIS[modifier | modifier le code]

Le spectromètre imageur à rayons X REXIS (Regolith X-ray Imaging Spectrometer) est chargé de déterminer l'abondance en éléments chimiques grâce à l'analyse des rayons X mous (0.3-7.5 KeV) générés par la surface bombardée par le vent solaire et les rayons X produits par le Soleil. La résolution qui atteint 21 minutes d'arc (4,3 mètres à 700 mètres de distance) est obtenue par un système à masque codé[9]

Diagramme de la sonde spatiale OSIRIS-REx : A capsule échantillon SRC ; B système de prélèvement TAGSAM ; C Structure dérivée de celle de MRO ; D Panneaux solaire de 8,5 m²  ; E antenne grand gain de 2 mètres de diamètre ; f Moteurs-fusées de 200 N. de poussée  ; g viseurs d'étoiles  ; h antenne moyen gain  ; i articulation des panneaux solaires avec deux degrés de liberté  ; j antenne faible gain  ; k réservoir d'hélium  ; 1 Lidar  ; 2 altimètre OLA  ; 3 caméras OCAMS  ; 4 spectromètre OTES  ; 5 spectromètre infrarouge OVIRS.

Le système de prélèvement TAGSAM[modifier | modifier le code]

Le système de prélèvement TAGSAM (Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism) utilise un bras articulé hérité de la mission Stardust . Long de 3,2 mètres en position étendueil comporte à son extrémité un système de prélèvement constitué d'un disque perforé. Pour effectuer le prélèvement la sonde s'approche à la verticale du site retenu à faible vitesse (0,1 m/s) avec une précision de 25 mètres. La caméra grande vitesse (1 Hz) OCAMS documente le prélèvement. Celui-ci s'effectue en 5 secondes à compter du contact du système de prélèvement avec le sol. Une bouffée d'azote est expulsée par des trous perforés sur le pourtour du disque pour soulever le régolithe. La partie en contact avec le sol prélève alors un échantillon du sol qui est stockée dans une capsule dérivée dont la conception dérive de celle de Stardust. Le système de prélèvement dispose de réserves d'azote lui permettant de faire 3 tentatives[10].

Historique du projet[modifier | modifier le code]

Logo de la mission

OSIRIS est proposé pour la première fois en 2004 dans le cadre de l'appel à candidature pour la 11e mission du programme Discovery en 2004. Il atteint la phase A dans l'appel à candidature de la 12e mission du même programme. En décembre 2009 OSIRIS-REx fait partie des trois propositions de missions d'exploration du système solaire pré-sélectionnées par la NASA dans le cadre du programme New Frontiers[11]. Les deux autres missions sont SAGE (Surface and Atmosphere Geochemical Explorer) et MoonRise, respectivement une mission d'atterrisseur sur Vénus et une sonde chargée de ramener des échantillons du pôle sud de la Lune[12]. En janvier 2010 les missions SAGE et OSIRIS-REx franchissent la deuxième étape de la sélection[13]. Le 25 mai 2011 la NASA annonce la sélection d'ORISIS-REx avec une date de lancement prévisionnelle en 2016[3].

La mission d'un coût de 800 millions de dollars, en n'incluant pas le coût du lancement, est proposée et conçue par le Laboratoire lunaire et planétaire de l'Université de l'Arizona sous la responsabilité de son directeur Michael Drake. Le centre spatial Goddard de la NASA pilote le projet. La société Lockheed est chargée de construire la sonde spatiale[2].

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]


Références[modifier | modifier le code]

  1. (en) « Objectives », sur OSIRIS-REx, Université d'Arizona (consulté le 12 janvier 2014)
  2. a et b (en) « NASA selects University of Arizona to lead sample return mission to asteroid », Université de l'Arizona,‎ 25/5/2011
  3. a et b (en) « NASA to Launch New Science Mission to Asteroid in 2016 », NASA/JPL,‎ 25/5/2011
  4. (en) « OSIRIS-REX spacecraft », NASA/Université de l'Arizona (consulté en 16/2/2013)
  5. (en) « OSIRIS-REX OCAMS », NASA/Université de l'Arizona (consulté en 16/2/2013)
  6. (en) « OSIRIS-REX OLA », NASA/Université de l'Arizona (consulté en 16/2/2013)
  7. (en) « OSIRIS-REX OVIRS », NASA/Université de l'Arizona (consulté en 16/2/2013)
  8. (en) « OSIRIS-REX OTES », NASA/Université de l'Arizona (consulté en 16/2/2013)
  9. (en) « OSIRIS-REX REXIS », NASA/Université de l'Arizona (consulté en 16/2/2013)
  10. (en) « OSIRIS-REX TAGSAM », NASA/Université de l'Arizona (consulté en 16/2/2013)
  11. (en) Dante Lauretta, « OSIRIS Regolith Explorer »,‎ 18/3/2008
  12. (en) « Three Finalists Chosen as Next New Frontiers Mission Candidates », NASA,‎ 30/12/2009
  13. (en) « Two of Three Finalists Chosen as Next New Frontiers Mission Candidates Feature Role for Goddard Space Flight Center », NASA,‎ 11/1/2010

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Articles scientifiques
  • (en) Branden Allen et al., « The REgolith X-Ray Imaging Spectrometer (REXIS) for OSIRIS-REx: Identifying Regional Elemental Enrichment on Asteroids », x,‎ septembre 2013, p. 1-17 (lire en ligne)
  • (en) Branden Allen et al., « THE OSIRIS - REX CAMERA SUITE (OCAMS) », 44 th Lunar and Planetary Science Conference,‎ 2013, p. 1-2 (lire en ligne)

Références[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]