Tianwen 2

Tianwen 2
Sonde spatiale

Vue d'artiste de la sonde Tianwen 2 s'apprêtant à se poser sur le sol de Kamoʻoalewa.

Données générales

Organisation	CNSA
Constructeur	CAST
Domaine	Étude du quasi-satellite (469219) Kamoʻoalewa Étude de l'astéroïde actif 311P/PANSTARRS
Type de mission	Mission de retour d'échantillons
Statut	mission en cours
Lancement	28 mai 2025
Lanceur	Longue Marche 3B
Fin de mission	Vers 2035
Identifiant COSPAR	2025-114A

Caractéristiques techniques

Masse au lancement	~2 000 kg
Propulsion	Chimique et électrique
Contrôle d'attitude	Stabilisé 3 axes
Source d'énergie	Panneaux solaires

Principaux instruments

AMAC	Caméra grand angle
ANAC	Caméra à téléobjectif
AMSCam	Caméra multispectrale
ARDIS	Spectromètre imageur
AVIRIS	Spectromètre imageur visible/infrarouge
ATES	Spectromètre imageur thermique
ALADAR	Altimètre laser
ACSR	Radar à pénétration de sol
AMAG	Magnétomètre
CANPA	Analyseur de vent solaire
ADVA	Analyseur de poussière et de volatils

Tianwen 2 (chinois simplifié : 天问二号 ; pinyin : tiānwèn èr hào ; litt. « question au ciel 2 »), anciennement Zeng He, est une mission spatiale chinoise dont l'objectif principal est de rapporter sur Terre un échantillon de sol de l'astéroïde (469219) Kamoʻoalewa. Ce quasi-satellite de la Terre, s'il s'avère être un astéroïde, présente un grand intérêt scientifique car il a subi très peu de changements depuis l'époque de la formation du système solaire. Les objectifs principaux de la mission sont de déterminer les propriétés physiques, chimiques et dynamiques de ce petit corps céleste, permettant ainsi de mieux comprendre le processus de formation et d'évolution des astéroïdes et de fournir des indices précieux sur la genèse du système solaire.

Développée pour cette mission par l'Académie chinoise de technologie spatiale, la sonde spatiale a une masse de 2 t. Elle emporte 78 kg d'instrumentation scientifique : caméras, spectromètres, analyseur de vent solaire, de substances volatiles et de poussière, radar, altimètre laser et magnétomètre. Tianwen 2 utilise une plateforme entièrement nouvelle et conçue pour cette mission. Celle-ci est stabilisée sur trois axes et dispose d'une propulsion bi-mode (chimique et électrique). Pour accroître les chances de succès de la collecte d'échantillons de sol de Kamoʻoalewa dont la nature est inconnue, la sonde spatiale dispose de trois méthodes de prélèvement.

La sonde spatiale a été lancée le 28 mai 2025 par une fusée chinoise Longue Marche 3 B. Elle doit rapporter sur Terre un échantillon de l'astéroïde fin 2027, qui sera placé dans une capsule et qui sera largué lors d'un survol de la Terre par la sonde spatiale. La mission doit se poursuivre par un long transit qui amènera la sonde spatiale en 2035 à proximité de 311P/PANSTARRS. Elle doit étudier durant plusieurs mois cet astéroïde actif dont la particularité est d'avoir des caractéristiques hybrides entre astéroïde et comète.

Contexte

Retours sur Terre d'échantillons d'astéroïde

L'analyse sur Terre d'échantillons d'un astéroïde permet leur étude avec des instruments puissants et fournit leur composition ainsi que leur structure cristalline et contribue à la reconstitution de l'histoire de ce type de corps, relique de la formation du système solaire et porteur d'indices de ce processus et de la composition chimique à partir de laquelle les planètes se sont formées il y a 4,6 milliards d'années. Aussi, les missions de retour d'échantillon du sol de ces astéroïdes constituent depuis deux décennies, avec la connaissance du soleil lui-même et celui des confins du système solaire une des trois priorités scientifiques de l'exploration du système solaire. Les missions spatiales de retour d'échantillon japonaises Hayabusa (lancée en 2003), Hayabusa 2 (2014) et étasuniennes OSIRIS-REx (2016) montrent ce que ce type de mission peut apprendre aux scientifiques.

L'astéroïde 469219 Kamoʻoalewa

L'orbite de (469219) Kamoʻoalewa maintient ce corps à une distance de la Terre comprise entre 38 et 100 fois celle de la Lune.

(469219) Kamoʻoalewa, objectif principal de la mission, est un astéroïde qui présente la particularité d'être un quasi-satellite de notre planète : sa période de révolution autour du Soleil est de 366 jours et sa position oscille entre les différents points de Lagrange du système Terre-Soleil. Il circule sur le même plan orbital que la Terre, à une distance quasi identique du Soleil et il se maintient à une distance comprise entre 38 et 100 fois celle de la Terre à la Lune. Cette caractéristique de l'orbite permet de limiter l'énergie nécessaire pour l'atteindre et permet de rapporter un échantillon sur Terre seulement deux à trois ans après le lancement. Son diamètre n'a pas pu être mesuré avec précision, cependant il a été estimé à partir de sa luminosité et d'une hypothèse sur son albédo ; ce diamètre se situerait entre 40 m et 100 m. L’astéroïde est en rotation rapide. Les observations à l'aide de télescopes n'ont pas permis de déterminer s'il s'agissait d'un agrégat ou d'un monolithe. Néanmoins les recherches suggèrent la présence, à sa surface, de régolithes d'un diamètre centimétrique ou millimétrique. Son orbite de quasi satellite remonterait à une centaine d'années et devrait persister environ 300 ans. S'il ne s'agit pas d'un éjecta de la Lune, il s'agit alors d'un astéroïde de type S, Q ou L avec une composition proche de celle d'origine. Kamoʻoalewa a été découvert le 27 avril 2016 par le programme Pan-STARRS à l'observatoire du Haleakalā sur l'île hawaïenne de Maui et a reçu son numéro et son nom permanent le 6 avril 2019.

Deux hypothèses sont proposées pour expliquer l'origine de Kamoʻoalewa :

1. Kamoʻoalewa serait un corps de la ceinture d'astéroïdes qui aurait migré vers l'orbite de la Terre. Les partisans de cette hypothèse, estiment improbable qu'un corps aussi massif ait été éjecté de la Lune.
2. Kamoʻoalewa serait d'origine lunaire. Les spectres obtenus en 2021, en observant sa surface à l’aide du Grand Télescope binoculaire, indiquent qu’il est composé de silicates rougeâtres et serait donc un matériau lunaire ayant subi une longue exposition aux rayonnements solaires. Compte tenu de son orbite, 469219 Kamoʻoalewa serait alors une agglomération d’éjectas issus d’un impact survenu sur la Lune il y a quelques millions d’années. Le cratère Giordano Bruno, à la limite de la face cachée de la Lune à été formé voici 4 millions d’années et a probablement été créé par cet impact.

L'astéroïde actif 311P/PANSTARRS

Deux photos de 311P/PANSTARRS prises par le télescope spatial Hubble en septembre 2013. On peut distinguer 6 queues cométaires distinctes sur la photo de gauche.

311P/PANSTARRS est un astéroïde actif, c'est-à-dire un objet céleste dont l'orbite est similaire à celle d'un astéroïde (petit corps circulant à l'intérieur du système solaire) mais dont les caractéristiques sont celles d'une comète (petit corps ayant une activité cométaire sur une partie de son orbite). En 2022, une trentaine de corps célestes de ce type avaient été découverts. 311P/PANSTARRS a été observé pour la première fois en 2013 dans le cadre du programme Pan-STARRS. Il circule dans la ceinture d'astéroïdes entre les planètes Mars et Jupiter à environ deux Unités Astronomiques du Soleil (deux fois la distance de la Terre au Soleil) et sa période orbitale est de trois années terrestres. Son diamètre est approximativement de 190 mètres et sa période de rotation est de 5,4 heures. Sa forme est incertaine. Il pourrait s'agir d'un astéroïde de type S de la famille de Flore. Le télescope spatial Hubble a observé en 2013 jusqu'à six queues cométaires associées à cet objet. L'hypothèse est que ce sont des débris éjectés par l'astéroïde. À la suite de cette découverte, on a retrouvé des images de 311P/PANSTARRS prises en 2005 qui ne montrent qu'une activité cométaire faible.

Historique du projet

Le projet est proposé en 2018 par l'Académie chinoise des sciences. Les détails réalisation de cette mission sont rendus publics en 2019 lors d'une conférence donnée à Houston (Texas, États-Unis). Le projet est piloté par l'agence spatiale chinoise (CNSA) et sa réalisation est confiée à l'Académie chinoise de technologie spatiale (CAST). La mission spatiale, dont le lancement est à l'origine prévu pour 2024, est baptisée Zheng He en référence au célèbre marin et explorateur chinois de la dynastie Ming. La mission définie au départ restera inchangée jusqu'au lancement. Seul l'astéroïde actif exploré (objectif secondaire de la mission) est modifié en 2021 (311P/PANSTARRS remplace Elst-Pizarro). En avril 2022, la mission est rebaptisée Tianwen 2 et son lancement est repoussé d'un an à 2025. Le bouclier thermique de la capsule qui doit rapporter les échantillons de sol sur Terre en effectuant une rentrée atmosphérique à très grande vitesse est testé en 2023 en soufflerie puis la capsule est testée en vol (lancement à haute altitude) pour valider le processus de déploiement du parachute.^[pas clair]

Objectifs de la mission

Objectifs scientifiques

L'objectif scientifique commun à l'étude du quasi-satellite et de l'astéroïde actif est de comprendre les processus qui se sont déroulés au début du système solaire et qui ont accompagné la formation des planètes.

En ce qui concerne (469219) Kamoʻoalewa l'objectif est de comprendre l'origine et la dynamique des quasi-satellites de la Terre. Selon certaines théories, ces quasi-satellites se seraient formés à la suite d'un impact sur la Lune.

Un objectif secondaire de cette mission est l'étude d'un astéroïde actif. Ce type de petit corps, découvert relativement récemment, présente des caractéristiques hybrides entre celles de l’astéroïde (orbite très stable située dans la ceinture d'astéroïdes) et celles d'une comète (caractérisée par l'éjection de jets de gaz et de poussière et une orbite très elliptique passant pour certaines bien au-delà de la planète la plus éloignée) alors que jusqu'à récemment on pensait qu'il s'agissait d'objets complètement distincts. Ils ont un comportement similaire à celui d'une comète mais la dégazéification résulte sans doute d'un processus de sublimation de la glace. La présence de glace dans la ceinture d'astéroïdes est une piste très importante pour la recherche de l'origine de l'eau sur Terre. Avant Tianwen 2, aucune mission spatiale n'a étudié in situ un astéroïde actif, toutes les observations ont été effectuées à l'aide de télescopes. Aussi leurs caractéristiques précises sont mal connues. La mission doit remplir trois objectifs  :

• déterminer les caractéristiques des astéroïdes actifs.
• déterminer la quantité d'eau présente dans les comètes de la ceinture principale.
• déterminer si les comètes de la ceinture principale ont pu constituer une source effective de l'eau présente sur Terre.

Objectifs techniques

La mission doit permettre aux ingénieurs chinois de maitriser plusieurs technologies :

• Technique de prélèvement d'échantillons de sol à la surface d'un petit corps céleste dans un contexte par conséquent de très faible gravité ;
• Système de navigation autonome de très grande précision ;
• Capsule de retour d'échantillon légère et de petite taille ;
• Rentrée atmosphérique à très grande vitesse ;
• Propulsion spatiale multimode (chimique et électrique) ;
• Propulsion électrique caractérisée par une grande fiabilité dans la durée.

Caractéristiques techniques

Vue d'artiste de la sonde spatiale.

Les autorités spatiales chinoises ont diffusé peu d'informations sur les aspects techniques de la mission. Tianwen 2 est un engin spatial de forme cubique stabilisé sur trois axes dont la masse est d'environ deux tonnes. Il repose sur une plateforme conçue spécifiquement pour répondre aux besoins de la mission. La propulsion principale est fournie par un moteur-fusée brûlant des ergols hypergoliques. L'engin spatial dispose également d'une propulsion ionique ce qui constitue une première pour une mission chinoise d'exploration du système solaire. Celle-ci est constituée de deux moteurs LIPS-300S dont la poussée est comprise entre 10 et 116 millinewtons avec une impulsion spécifique comprise entre 1269 et 3468 secondes. La consommation électrique de ces moteurs est comprise entre 300 Watts et 3 kilowatts. L'énergie est fournie par deux panneaux solaires de forme circulaire de 4,7 mètres de diamètre similaires à ceux du vaisseau américain Orion ou de la sonde spatiale Lucy (également une première pour la Chine) dont la puissance est inconnue mais dont les cellules photovoltaïques ont un rendement est de 34 %. Ils doivent répondre aux besoins de la sonde spatiale lorsque celle-ci se trouve à une distance de 375 millions de kilomètres du Soleil durant l'étude de la comète (2,5 fois la distance Terre-Soleil). Les données scientifiques sont transmises vers la Terre à un débit compris entre 16 kilobits et 8 mégabits par seconde en fonction de la distance de la Terre.

Système de collecte des échantillons

Tianwen 2 utilise deux systèmes de prélèvement d'échantillon afin d'améliorer la probabilité de succès de l'opération compte tenu des incertitudes concernant la nature du sol de l'astéroïde (amas de débris ou objet solide) :

• Le premier système de prélèvement consiste en un tube extensible qui doit collecter des échantillons après un bref contact avec le sol de l'astéroïde selon un mode opératoire proche de celui des missions japonaises et américaine. Mais contrairement à celles-ci, selon les informations dont on dispose, il n'est pas prévu de déplacer les particules du sol soit par l'impact d'une masse (missions Hayabusa), soit par l'utilisation d'un jet de gaz comprimé (OSIRIS-REx). Le mécanisme de prélèvement repose sur un disque de 5 centimètres de diamètre qui doit entrer en contact avec la surface à une vitesse de 1 à 3 centimètres par seconde.
• Le deuxième système, dont on ne connait pas les détails, est constitué d'une roue (à godets ?) qui doit excaver la surface de l'astéroïde tandis que la sonde spatiale est maintenue à la surface durant une période prolongée. Compte tenu de la difficulté à maintenir un engin à la surface de Kamoʻoalewa dont la gravité est très faible et dont la vitesse de rotation est rapide (périodicité de 28 minutes), un tel dispositif n'avait jusqu'à présent jamais été utilisé.

Les échantillons de sol, d'une masse comprise entre 0,2 et 1 kilogramme sont transférés à l'aide d'un bras dans une capsule de 0,75 mètre de diamètre située sur la face opposée à celle du système de prélèvement. La capsule est équipée d'un parachute qui est déployé dans l'atmosphère terrestre alors que la vitesse de la capsule est encore supersonique.

Instruments scientifiques

Tianwen 2 emporte onze instruments scientifiques (masse totale d'environ 78 kg) tous développés en Chine, dont huit sont des instruments de télédétection  :

• La caméra couleur avec téléobjectif ANAC (Asteroid Narrow Angle Camera) (en chinois 窄视场导航敏感器) doit étudier la morphologie de la surface de l'astéroïde et de la comète, et aider à la navigation de la sonde. Elle observe dans la bande spectrale 450-800 nanomètres, avec un champ de vision de 2,9° en diagonale et une résolution angulaire inférieure à 8 microradians.
• La caméra couleur AMAC (Asteroid Medium Angle Camera) (en chinois 中视场彩色相机) dotée d'un objectif de moyenne ouverture doit étudier la morphologie de la surface de l'astéroïde et de la comète. Elle observe dans la bande spectrale 0,45-0,76 micromètres, fonctionne jusqu'à 4 mètres de distance de la surface, et peut obtenir à une altitude de 3 kilomètres des images d'une résolution supérieure à 0,3 mètre.
• La caméra multispectrale AMSCam (Asteroid Multispectral Camera) (en chinois 多光谱相机 chargée d'étudier la morphologie et la composition de la surface de l'astéroïde et de la comète. Elle observe dans huit bandes spectrales échelonnées entre 480 et 1 000 nanomètres, avec un champ de vue de 6 × 6°, une résolution de 2 048 × 2 048 pixels, et fonctionne jusqu'à 0,5 mètre de distance de la surface.
• Le spectromètre imageur ARDIS (Asteroid Rotating Diffractive Imaging Spectrometer) est une charge utile expérimentale qui doit collecter des images spectrales durant les survols et mesurer la signature spectrale des éjectas de la comète. Ses observations sont effectuées dans la bande spectrale 480-900 nanomètres avec une résolution spectrale de 10 nanomètres et une résolution spatiale de 0,3 mètre à une distance de 3 kilomètres.
• Le spectromètre imageur AVIRIS (Asteroid Visible and Infrared Imaging Spectrometer) fonctionnant en lumière visible et infrarouge 可见红外成像光谱仪 doit étudier la composition de la surface de l'astéroïde et de la comète, à la recherche en particulier d'eau et de composés organiques. Il observe dans 500 bandes spectrales échelonnées entre 0,45 et 4,5 micromètres, et peut obtenir à une altitude de 3 kilomètres des images d'une résolution supérieure à 0,5 mètre.
• Le spectromètre imageur à infrarouge thermique ATES (Asteroid Thermal Emission Spectrometer) (en chinois 热辐射光谱仪) doit étudier la composition de la surface de l'astéroïde et de la comète, à la recherche en particulier d'eau et de composés organiques. Il observe dans 100 bandes spectrales échelonnées entre 5,0 et 50,0 micromètres, avec une résolution spectrale supérieur à 10 centimètres-1, et peut obtenir à une altitude de 3 kilomètres des images d'une résolution supérieure à 15 mètres.
• L'altimètre laser ALADAR (Asteroid Laser Detection And Ranging) est utilisé pour la navigation.
• Le magnétomètre AMAG (Asteroid Magnetometer) mesure l'intensité du champ magnétique local avec une résolution de 0,01 nanotesla.
• Le radar ACSR (Asteroid Core Scan Radar) fonctionne dans les longueurs de 150 et 900 MHZ et est utilisé pour déterminer la structure de l'astéroïde à des profondeurs comprises entre 5 et 35 mètres.
• L'analyseur de vent solaire CAMPA (Charged And Neutral Particle Analyzer) mesure les caractéristiques des particules neutres et chargées électriquement dont l'énergie est comprise entre 5 eV et 30 keV.
• L'analyseur ADVA (Asteroid Dust and Volatiles Analyzer) comprend un instrument caractérisant les particules de poussière DMA (Asteroid Dust and Volatiles Analyzer) et un instrument VITA (Volatiles Ion Trap Analyzer) analysant les volatils éjectés par l'astéroïde actif.

Caractéristiques et rôle des instruments scientifiques

Instrument	Type	Principales caractéristiques	Masse	Conso	Volume données¹	Rôle
ANAC	Caméra	Champ de vue 2,96°, bande spectrale 450-800 nm, panchromatique + 5 bandes étroites	13,4 kg	≤10 W.	NEA : 362 gigabits MBC : 5 gigabits	Position relative de la sonde spatiale par rapport au petit corps Forme, taille et mouvement de rotation Modélisation 3D du petit corps Topographie détaillée de la zone de prélèvement Identification des minéraux présent en surface et image spectrale de celle-ci.
ALADAR	Altimètre laser	Opérationnel à une distance de 3 à 313 m., fauchée 31,7 x 34,4 m., résolution distance 2,8 cm, résolution spatiale 3,3 cm @ 300 m.	7,6 kg	80 W.	NEA : 70 gigabits
AMAC	Caméra	Bande spectrale 430–760 nm, champ de vue 27x21°, résolution spatiale 0,3 m @ 3 km, distance de prise de vue de 3,5 m. à l'infini	2,2 kg	≤ 20 W.	NEA : 18 gigabits MBC : 8 gigabits
AVIRIS	Spectromètre imageur hyperspectral infrarouge et visible	Bande spectrale 0,45-4,5 microns découpée en 548 bandes, fauchée 195 m. @ 3 km, résolution spatiale 0,3 m @ 3 km	15,3 kg	45 W.	NEA : 339 gigabits MBC : 31 gigabits
ARDIS	Spectromètre imageur	Bande spectrale 480–900 nm, résolution spectrale 10 nm, résolution spatiale 0,3 m. @ 3 km, distance de prise de vue de 85 m. à l'infini	0,76 kg	5 W.	NEA : 5 gigabits MBC : 14 gigabits
AMSCam	Caméra multispectrale	Bande spectrale 480–1000 nm découpé en 8 bandes spectrales, champ de vue 6°, distance de prise de vue de 0,6 m. à l'infini	2,5 kg	15 W.	NEA : 30 gigabits MBC : 2 gigabits
ATES	Spectromètre imageur infrarouge thermique	Bande spectrale 5-50 microns, 184 bandes spectrales, résolution spatiale 13,3 m @ 3 km	≤ 10 kg	≤ 50 W.	NEA : 7 gigabits MBC : 5 gigabits	Composition de la surface, température et inertie thermique.
ACSR	Radar	Détection distance de 25 cm à 5 m., Profondeur de détection de 8 à 50 m.	≤ 4,5 kg	≤ 50 W.	NEA : 19 gigabits MBC : 13 gigabits	Structure du petit corps sous sa surface
AMAG	Magnétomètre	Résolution 0,01 nT, fréquence mesure 1, 10 ou 128 Hz	≤ 5,5 kg	≤ 40 W.	NEA : 12 gigabits MBC : 117 gigabits	Magnétisme rémanent, intensité de la magnétisation
CANPA	Analyseur particules neutres et chargées	Mesure des particules de 1 à 150 masses atomiques ayant une énergie de 5 à 30 keV (ion) et 5 à 10 keV (particules neutres)	≤ 6,8 kg	≤ 23,8 W.	588 gigabits²	Caractéristiques du vent solaire Composition et distribution des gaz neutres entourant la comète.
ADVA	Analyseur de poussières et de volatils	Flux de poussière 6×10-12 g/cm2·s, masse atomique (amu) des volatils entre 1 et 182 amu avec une résolution de ±0.2 amu	≤ 9,7 kg	≤ 45 W.	41 gigabits²	Caractéristiques et distribution des particules de poussière Composition des gaz volatiles.
¹ Volume de données générés par l'instrument dans l'espace, à proximité de (469219) Kamoʻoalewa (NEA) et à proximité de l'astéroïde actif 311P/PANSTARRS (MBC), ² sur l'ensemble de la mission

Déroulement de la mission

La mission doit durer en tout environ dix ans. Elle comprend deux phases. Durant la première, la sonde spatiale circule sur une orbite de transit vers l'astéroïde et quasi-satellite (469219) Kamoʻoalewa, réalise avec lui un rendez-vous spatial, l'étudie à faible distance, prélève des échantillons de son sol puis revient survoler la Terre pour larguer la capsule qui les contient. La sonde spatiale poursuit ensuite sa mission en effectuant un long voyage d'une durée d'environ sept ans pour réaliser un rendez-spatial avec l'astéroïde actif 311P/PANSTARRS qu'elle étudie en se maintenant à faible distance.

Déroulement de la mission : 1 Lancement (mai 2026) - 2 Insertion en orbite autour de Kamoʻoalewa (juin 2026) - 3 Étude de l'astéroïde depuis l'orbite - 4 Prélèvement d'un échantillon du sol - 5 Retour vers la Terre - 6 Séparation de la sonde spatiale et de la capsule qui pénètre dans l'atmosphère terrestre (novembre 2027) - 7 Assistance gravitationnelle de la Terre - 8 Survol éventuel d'un astéroïde (option dépendant de la trajectoire finale) - 9 Insertion en orbite autour de PANSTARRS (2035).

Lancement et transit (mai 2025 - juin 2026)

Décollage de la fusée Longue Marche 3B emportant la sonde spatiale Tianwen-2.

Photo d'un des deux panneaux solaires prise dans l'espace par une caméra embarquée.

Tianwen-2 est lancée le 28 mai 2025 par une fusée Longue Marche 3B décollant de la base de lancement de Xichang, située dans le sud-ouest de la Chine. Elle est placée sur une orbite héliocentrique. Elle effectue une manœuvre de correction de trajectoire le 30 octobre 2026. Durant toute la mission y compris durant les périodes de transit, la sonde spatiale collecte des donnée sur l'espace interplanétaire à l'aide de l'analyseur de vent solaire CANPA.

Étude du quasi-satellite Kamoʻoalewa (juillet 2026 - avril 2027)

Le 6 juin 2026, après un transit de 400 jours durant lequel la sonde spatiale a parcouru un milliard de kilomètres, ses caméras détectent pour la première fois (469219) Kamoʻoalewa . Elle utilise son système de navigation pour affiner sa trajectoire. Le 7 juin Tianwen-2 se trouve à 30 000 km et s'est aligné sur le plan orbital de l'astéroïde. La distance n'est plus que de 2000 km le 19 juin. A partir de cette date la sonde spatiale détermine sa trajectoire de manière complètement autonome. Elle finalise cette phase d'approche le 4 juillet 2026. Les autorités chinoises ne fournissent à cette date aucune information supplémentaire. Toutefois des observations effectuées à l'aide du télescope spatial JWST et révélées dans un article publié le 1 juillet aboutissent à une estimation de la dimension de l'astéroïde nettement plus faible que ce qui était prévu : 20 mètres de diamètre contre 40 à 100 mètres anticipé. Les auteurs de l'article estiment que Kamoʻoalewa pourrait être un astéroïde de type E, une catégorie relativement rare dont l'orbite se situe dans la ceinture d'astéroïdes interne. Si cette hypothèse était confirmée, l'analyse sur Terre d'un échantillon de son sol présenteraient un intérêt scientifique élevé.

La sonde spatiale entame en juillet l'étude de Kamoʻoalewa qui doit s'achever en avril 2027. L'étude de ce petit corps est réalisée en se rapprochant de sa surface en plusieurs étapes. Les observations sont effectuées ainsi depuis une distance de 20 kilomètres, 3 km, 600 mètres puis 300 mètres en faisant évoluer la latitude surplombée (équateur, ±30°, ±40°, ±60°, 90°) et l'angle de phase (-90°, -30°, 7.5°, 45°, 90°). Les instruments sont pointés vers la surface perpendiculairement à celle-ci ainsi que sous plusieurs angles. Ces observations permettent de construire un modèle tri-dimensionnel de l'astéroïde. Lorsque la sonde spatiale se trouve à 20 km du sol, les images prises par les instruments sont utilisées pour déterminer les paramètres de rotation et le plan équatorial, et définir un système de coordonnées. Aux altitudes de 3 km et 600 m, la modélisation 3D de l'astéroïde est affinée, la composition de la surface est analysée, les propriétés thermiques sont déterminées et la structure du sous-sol est obtenue. Toutes ces données sont utilisées pour sélectionner le site de prélèvement des échantillons de sol. Lorsque ce processus est achevé, la sonde spatiale descend à 300 mètres au-dessus du sol et affine encore le modèle 3D de l'astéroïde tout en déterminant la composition du sol du site de prélèvement. En fonction de toutes ces données, l'équipe projet choisit la méthode qui sera mis en œuvre pour récupérer les échantillons.

Vue d'artiste de la mission étudiant l'astéroïde (469219) Kamoʻoalewa.

La sonde spatiale dot prélever un échantillon du sol d'une masse comprise entre 200 et 1 000 grammes. La sonde spatiale entame cette phase en descendant jusqu'à 30 mètres au-dessus du site de prélèvement et en synchronisant son déplacement avec le mouvement de rotation de l'astéroïde. Elle reprend alors sa descente jusqu'à la surface. A l'approche du sol les panneaux solaires sont relevés en V pour limiter le risque de contact avec le sol. Lorsque la sonde spatiale n'est plus qu'à un mètre du sol, trois méthodes de prélèvement peuvent être mises en œuvre pour prendre en compte les incertitudes concernant la structure de l'astéroïde (bloc monolithique ou empilement de débris) :

1. Le prélèvement est effectué en laissant la sonde spatiale planer à environ un mètre au-dessus de la surface. Le bras est alors abaissé jusqu'au sol et son extrémité qui comporte un système de prélèvement est plantée dans le sol. Cette action permet de collecter des particules de régolithe en surface et simultanément de mesurer les propriétés mécaniques de la couche superficielle.
2. La deuxième méthode utilise le système de prélèvement en forme de disque qui est abaissé jusqu'au sol. Deux brosses contre-rotatives situées dans la tête de ce système doivent agiter et soulever des particules de régolithe tandis que du gaz sous pression est libéré pour diriger celles-ci vers un collecteur.
3. Si la nature du sol ou la topographie du terrain nécessitent que la sonde spatiale soit solidarisée avec le sol, un système d'ancrage est mis en oeuvre. Lorsque la sonde spatiale ne se trouve plus qu'à un mètre du sol trois pieds sont abaissés et entrent en contact avec le sol. Les moteurs fusées sont mis en marche pour plaquer la sonde spatiale sur ce train d'atterrissage tandis que l'extrémité du bras qui comporte une pince est utilisée pour ancrer la sonde spatiale dans le sol. Le système de prélèvement en forme de disque est alors abaissé pour collecter des échantillons de sol.

Retour vers la Terre (avril 2027 - novembre 2027)

Ayant achevé sa mission, la sonde spatiale entame son retour vers la Terre le 24 avril 2027. Elle survole notre planète le 29 novembre 2027 à une distance de 22 000 kilomètres. La capsule contenant l'échantillon, qui a été larguée, pénètre dans l'atmosphère terrestre à une vitesse de 12,1 kilomètres par seconde. Elle est freinée par un parachute déployé alors que sa vitesse est encore de Mach 2 (une première pour les ingénieurs chinois). La capsule doit être capturée en vol par un hélicoptère pour éviter tout risque de contamination.

Transit et étude de l'astéroïde actif 311P/PANSTARRS (2035)

À la suite du largage de la capsule contenant les échantillons, la sonde spatiale utilise l'assistance gravitationnelle de la Terre pour se placer sur une trajectoire permettant de réaliser un rendez-vous spatial vers 2035 avec l'astéroïde actif 311P/PANSTARRS qui circule dans la ceinture d'astéroïdes entre les orbites de Mars et de Jupiter. L'intérêt de cet objet céleste tient à sa nature hybride entre comète et astéroïde. Circulant sur une orbite comprise entre 398 et 555 millions de kilomètres, il sera à cette date l'objet le plus éloigné étudié par une sonde spatiale chinoise. Durant ce transit de plus de sept ans, la sonde spatiale survolera éventuellement un autre astéroïde.

Durant la phase d'approche de l'astéroïde, l'instrument ADVA est activé pour caractériser la poussière et les particules volatiles expulsées par l'astéroïde actif. La sonde spatiale arrivera à proximité immédiate de 311P/PANSTARRS fin janvier 2035. Elle effectuera alors une campagne d'observations avec l'ensemble de ses instruments hormis l'altimètre ALADAR en se maintenant à une distance de 20 kilomètres de celui-ci. La mission s'achèvera trois mois plus tard vers avril 2035.

Calendrier de la mission

Evénement	Date	Distance de la Terre	Distance du Soleil
Lancement de la sonde spatiale	29 mai 2025		1 U.A.
Correction de trajectoire	30 octobre 2025	0,31 U.A.	0,99 U.A.
Début des manœuvres d'approche de (469219) Kamoʻoalewa.	7 juin 2026	0,26 U.A.	1,06 U.A.
Sonde spatiale en orbite autour de (469219) Kamoʻoalewa.	4 juillet 2026	0,28 U.A.	1,01 U.A.
Étude in situ de l'astéroïde et collecte d'échantillons	juillet 2026 - avril 2027	0,1 à 0,31 U.A.	0,89 à 1,11 U.A.
Début du retour vers la Terre	24 avril 2027	0,22 U.A.	1,1 U.A.
Survol de la Terre et largage de la capsule	29 novembre 2027	23 000 km
Transit entre (469219) Kamoʻoalewa et 311P/PANSTARRS	2027-2035	jusqu'à 3,4 U.A.	1 à 2,38 U.A.
Rendez-vous spatial avec 11P/PANSTARRS	24 janvier 2035	2,71 U.A.	2,41 U.A.
Étude in situ de 11P/PANSTARRS	Janvier-avril 2035	2,1 à 2,64 U.A.	2,41 à 2,44 U.A.
1 U.A. = 1 Unité Astronomique = Distance moyenne entre la Terre et le Soleil = ~150 millions km

Notes et références

Sources

• (en) Rongqiao Zhang, He Zhang, Jianjun Liu, Yan Geng, Linzhi Meng, Wei Sun, Jianfeng Xie et Yan Su, « Tianwen-2 Mission of China’s Planetary Exploration Program », Space Science Reviews, vol. 222, n^o 11,‎ 19 janvier 2026, p. 1-14 (DOI 10.1007/s11214-026-01268-9, lire en ligne)
  Caractéristiques, objectifs et déroulement de la mission.
• (en) Xiaojing Zhang, Jiangchuan Huang, Tong Wang et al. « ZENGHE-A MISSION TO A NEAR-EARTH ASTEROID AND A MAIN BELT COMET » (18-22 mars 2019) (lire en ligne) [PDF].
  — 50th Lunar and Planetary Science Conference 2019 (lire en ligne).

Voir aussi

Articles connexes

• Programme spatial chinois
• Astéroïde, Quasi-satellite et Astéroïde actif
• Mission de retour d'échantillons
• (469219) Kamoʻoalewa, l'astéroïde quasi-satellite de la Terre, objectif primaire de la mission
• 311P/PANSTARRS, astéroïde actif objectif secondaire de la mission
• Hayabusa, Hayabusa 2, OSIRIS-REx, missions de retour d'échantillons d'astéroïde.