Psyché (sonde spatiale)

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Psyché
Description de cette image, également commentée ci-après

Vue d'artiste

Données générales
Organisation NASA
Programme Discovery
Domaine Étude d'un astéroïde
Type de mission Orbiteur
Statut En développement
Lancement 2022
Insertion en orbite 2026 (16) Psyché
Caractéristiques techniques
Orbite Polaire
Principaux instruments
x Caméra multispectrale
x Spectromètre gamma
x Magnétomètre

Psyché est la quatorzième mission spatiale du programme Discovery de la NASA. L'objectif de cette sonde spatiale de type orbiteur est de collecter des données sur le processus la formation des noyaux planétaires. Pour y parvenir elle doit étudier l'astéroïde métallique (16) Psyché qui est sans doute le noyau ferreux d'une ancienne protoplanète, vestige d'une violente collision avec un autre objet qui aurait arraché ses couches externes. Le projet a été sélectionné en janvier 2017 et la sonde spatiale devrait être lancée en été 2022. Elle se placera en orbite autour de Psyché en 2026.

L'astéroïde Psyché[modifier | modifier le code]

Article détaillé : (16) Psyché.

L'astéroïde (16) Psyché est le plus lourd des astéroïdes de type M. C'est également l'astéroïde le plus volumineux de la famille de Thémis connus à ce jour[1]. Les données disponibles indiquent que l'astéroïde a un diamètre d'environ 252 km[2]. Les observations radar de l'astéroïde réalisées depuis la Terre montrent qu'il est sans doute composé d'un alliage de fer et de nickel : son albédo est de 0,42, son inertie thermique est d'environ 120 J m−2 s−1/2 K−1 et sa densité est comprise entre 3 300 ± 700 kg m−3 et 6 580 ± 700 kg m−3[3].

Contexte : sélection de la 13ème et 14ème mission du programme Discovery[modifier | modifier le code]

un modèle 3D de (16) Psyche basé sur les données des variations de luminosité

L'appel à propositions de la treizième mission spatiale du programme Discovery, tourné vers des missions scientifiques à petit budget, est lancée par la NASA en février 2014. Il est dès le départ prévu que cette sélection puisse aboutir à la sélection de deux missions (13ème et 14ème mission) si des projets répondant aux critères de qualité sont identifiés. Pour cette mission plusieurs conditions financières ont été précisées par l'agence spatiale américaine[4],[5],[6] :

  • Un tiers du cout de la mission peut être pris en charge par un partenaire international sans être inclus dans le plafond du budget fixé à 450 millions de dollars.
  • La NASA apportera un bonus de 30 millions de dollars aux propositions qui retiendront le système de communications optique laser testé par la sonde lunaire LADEE.

La sélection se fait en trois étapes : la première sélection est suivie d'un deuxième tour à l'issue duquel seulement deux finalistes sont retenus pour une étude plus approfondie[7]. Psyché est un des cinq propositions de mission retenues par la NASA le parmi lesquelles sera sélectionnée la 13e mission du programme Discovery[8].

Finalement la mission est retenue au terme de la compétition début janvier 2017 en même temps que Lucy. La mission doit être lancée en 2022 tandis que Lucy le sera en 2021[9]. Linda Elkins-Tanton de l'Université d'État de l'Arizona, à Tempe, en Arizona, est la responsable scientifique de la mission. Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA assure la gestion du projet.

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

La sonde spatiale Psyché utilisera le même type de propulsion ionique que Dawn pour se placer en orbite autour de l'astéroïde[10], et la charge utile devrait comporter une caméra, un magnétomètre et un spectromètre qui seront utilisés pour cartographie la surface de l'astéroïde et préciser sa composition. L'utilisation de signaux radio permettra de déterminer la structure interne[10].

Vue d'artiste de Psyche de la NASA en orbite autour de l'astéroïde éponyme.

Déroulement de la mission[modifier | modifier le code]

Psyché devrait être lancée en été 2022 et devrait arriver à destination en 2026. Sur place la phase scientifique devrait durer au minimum un an[11].

Objectifs[modifier | modifier le code]

Motif de Widmanstätten que l'on pourrait trouver à l'intérieur du noyau des météorites de fer-nickel. Quelques météorites ferrugineuses trouvées sur Terre pourraient provenir de (16) Psyché[1].

La différenciation planétaire est le processus par lequel l'intérieur d'un corps massif (planètes, certains gros astéroïdes, certains satellites…) se structure en couches de différentes densités. La couche la plus profonde est constituée généralement par un noyau de fer et de nickel. La différenciation est un processus fondamental à l'origine de la création de nombreux astéroïdes et planètes terrestres. L'exploration directe d'un noyau pourrait ainsi améliorer grandement la compréhension de ce processus. La mission permettra d'étudier la géologie de (16) Psyché, sa forme, sa composition élémentaire, son champ magnétique, et la distribution de sa masse. Cette mission permettra d'améliorer la compréhension qu'ont les scientifiques de la formation des planètes et de leurs couches géologiques internes.

Les questions scientifiques abordées par de cette mission sont[12] ː

  • L'astéroïde (16) Psyché est-il le noyau apparent d'un planétésimal différencié, ou s'agit il dès l'origine d'un corps riche en fer ? Les planétésimaux qui se sont formés près du Soleil ont-ils une composition vraiment différente des autres astéroïdes ?
  • Si le manteau externe de (16) Psyché a été arraché au cours d'une collision, quand et comment cela s'est-il produit ?
  • Si (16) Psyché a fondu au cours de son histoire : s'est-il solidifié depuis l'intérieur ou depuis l'extérieur ?
  • (16) Psyché a t-il produit un effet dynamo quand il s'est refroidi ?
  • Quels sont les principaux alliages métalliques qui coexistent dans le noyau de fer de l'astéroïde ?
  • Quelles sont les principales caractéristiques de la surface et de la topographie de l'astéroïde ? (16) Psyché doit-il être considéré comme radicalement différent des astéroïdes rocheux et des corps composés de glace ?
  • Comment les cratères produits sur un corps métallique se différencient-ils de ceux observés dans des corps constitués de roche ou de glace ?

Références[modifier | modifier le code]

  1. a et b 33th Largest Asteroid, 16 Psyche
  2. (en) « JPL Small-Body Database Browser: 16 Psyche » (consulté le 1er octobre 2015)
  3. Elkins-Tanton 2015, p. 1
  4. (en) « NASA Discovery Program Draft Announcement of Opportunity », SpaceRef,
  5. (en) Stephen Clark, « NASA receives proposals for new planetary science mission », Spaceflightnow,
  6. (en) Van Kane, « PDiscovery Finalists », The Planetary Society,
  7. (en) Van Kane, « Proposals to Explore the Solar System’s Smallest Worlds », The Planetary Society,
  8. Brown Dwayne C. et Laurie Cantillo, « NASA Selects Investigations for Future Key Planetary Mission », sur NASA News,
  9. (en) « NASA Moves Up Launch of Psyche Mission to a Metal Asteroid », sur jpl.nasa.gov, NASA - JPL, (consulté le 30 mai 2017)
  10. a et b Kane Van, « Mission to a Metallic World: A Discovery Proposal to Fly to the Asteroid Psyche », sur The Planetary Society,
  11. Hand Eric, « Venus and a bizarre metal asteroid are leading destinations for low-cost NASA missions », sur Science Insider,
  12. Elkins-Tanton 2015, p. 2

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • (en) L.T. Elkins-Tanton et al., « The discovery science of asteroid (16) Psyche », 46th Lunar and Planetary Science Conference,‎ , p. 1-2 (lire en ligne)

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Les autres demi-finalistes de la 13e sélection du programme Discovery

Lien externe[modifier | modifier le code]