Route cahoteuse à venir pour Osiris-REX de la NASA

L'astéroïde Bennu s'avère être un endroit dangereux pour l'échantillon de la navette spatiale de la NASA: il présente un terrain accidenté et accidenté et parfois même jette des roches dans l'espace.

Osiris-REX de la NASA a révélé quelques surprises sur la surface de l’astéroïde 101955 Bennu, où l’engin spatial est supposé récupérer un échantillon en juillet 2020. Des études préliminaires et une imagerie en route avaient prédit une surface lisse recouverte de -les matériaux grainés, des analyses rapprochées menées depuis que l'engin a atteint l'astéroïde le 3 décembre 2018, ont révélé une réalité plus agitée. Les analyses paraissent dans de nombreux articles dans les revues Nature, Nature Astronomy et Nature Geoscience .

L'astéroïde 101955 Bennu. Cliquez pour voir le film de sa rotation
NASA / Goddard / Univ. de l'Arizona

Défis de la récupération des échantillons

De gros rochers recouvrent la surface de Bennu 208 208 208 208 208 208 208 208 208 208. Les pentes sont irrégulières aussi. En outre, le regolithe le gravier et les roches meubles qui couvrent la surface inclut des tailles plus variées que prévu, plutôt que les grandes parcelles de grains fins que les scientifiques avaient prévues basées sur des mesures au sol. C'est problématique pour les systèmes de collecte d'échantillons conçus pour récupérer des particules de moins de 2 centimètres (0, 8 pouce) de diamètre.

Une autre difficulté potentielle pour l'atterrissage est que la réflectivité des matériaux de surface a une plage plus large que prévue. Bennu est l'un des objets les plus sombres du système solaire, ne réfléchissant en moyenne que 4% de la lumière solaire entrante. Cependant, certaines parties de la surface rocheuse reflètent plus de 15% de la lumière. Cette variabilité constitue un défi pour les systèmes de navigation à laser du satellite.

L'enquêteur principal d'Osiris-REX, Dante Lauretta (Université de l'Arizona) et ses collègues concluent dans Nature que la réflectivité variée de l'astéroïde, la plage de taille des particules et la rugosité générale du terrain «dépassent les spécifications de conception de l'engin spatial». ils ont du pain sur la planche. Néanmoins, l'équipe est confiante de pouvoir travailler avec ce qu'elle a et de respecter son horaire actuel, même si cela implique d'ajuster ses plans initiaux en fonction de la manière dont il descendra à la surface de l'astéroïde.

Alors que OSIRIS-REx étudie l'astéroïde Bennu en détail, l'équipe de la mission commence à identifier des emplacements potentiels permettant à la sonde de collecter un échantillon, tel que ce site candidat situé dans l'hémisphère nord de l'astéroïde. Le rayon des sites candidats à l'atterrissage est plus petit que prévu initialement, ce qui nécessite des opérations d'engin spatial plus précises.
NASA / Goddard / Univ. de l'Arizona

Rencontrez Bennu: une pile de décombres ancienne mais active

Même avant l'atterrissage de l'engin spatial, il a déjà beaucoup appris sur les caractéristiques et l'histoire de l'astéroïde.

Bennu est légèrement plus large que l'Empire State Building et ses chercheurs décrivent sa forme comme celle d'une toupie. Cependant, comme le dit Dave Dickinson, il ressemble étrangement à un dé à 10 faces typique des jeux de table. La forme de l'astéroïde est également étonnamment similaire à celle de 162173 Ryugu, la cible de Hayabusa 2 de la Japan Aerospace Exploration Agency.

Barnouin (Laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins) et ses collègues ont déterminé, à partir des images d'Osiris-REX représentant la surface de l'astéroïde, que Bennu était une soi-disant pile de gravats, avec un intérieur poreux en forme d'éponge. Cependant, sa forme - en particulier la présence d’une série d’arêtes menant de pôle à pôle - indique également une rigidité interne qui permet de maintenir l’astéroïde ensemble, du moins pour le moment.

Actuellement, Bennu tourne avec une période de 4, 3 heures, mais sa période est raccourcie d'environ une seconde tous les 100 ans. Cela est dû à ce que l’on appelle l’ effet YORP (Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack), où l’astéroïde s’installe graduellement à mesure que le soleil chauffe sa surface de manière inégale. Les scientifiques de la mission pensent que cet effet YORP entraîne des changements sur la surface de Bennu. En dépit de sa surface estimée vieille de 100 millions à 1 milliard d’années, Bennu ne montre pas toujours son âge. Il présente de grands cratères d’anciens, mais peu de petits, ce qui laisse supposer que sa surface évolue lentement.

Les chercheurs ont classé le Bennu parmi les chondrites carbonées primitives, dont beaucoup présentent des composés à base d’eau et de carbone à la surface. Osiris-REX a maintenant pris les spectres de la surface de l'astéroïde, révélant des minéraux hydratés ainsi que des traces d'hydroxyles, molécules contenant des atomes d'hydrogène et d'oxygène liés ensemble. Les chercheurs pensent que ces molécules font partie de matériaux argileux contenant de l'eau, ce qui suggère une interaction passée avec l'eau, très probablement avant que Bennu ne se sépare d'un astéroïde parent beaucoup plus grand.

Plumes Rocheuses

Osiris-REX a également vu l'astéroïde cracher des roches et de la poussière dans l'espace à intervalles irréguliers. «Je dirais que [ces événements sont] l’une des plus grandes surprises de ma carrière scientifique», a déclaré Lauretta le 19 mars à la Conférence sur la science planétaire et planétaire. L'équipe n'est toujours pas sûre de la cause de ces éjections. Une idée est que, maintenant que l'astéroïde est au périhélie - plus il se rapproche du Soleil en orbite - le réchauffement accru de sa surface pourrait jouer un rôle.

Cette vue montre l'astéroïde Bennu en train d'éjecter des particules de sa surface le 19 janvier. L’image est composée de deux images prises par l’imageur NavCam 1 à bord de la sonde spatiale Osiris-REX de la NASA: une image à exposition courte (1, 4 ms), qui montre clairement l’astéroïde, et une image à exposition longue (5 s) qui montre la les particules clairement.
NASA / Goddard / Université de l'Arizona / Lockheed Martin

Le premier panache a été détecté le 6 janvier. depuis lors, l’équipe a détecté 11 épisodes au total. Au cours de trois des événements les plus importants, l'astéroïde a éjecté des dizaines, voire des centaines de particules dans son environnement. La taille des particules varie de quelques centimètres à plusieurs dizaines de centimètres.

La plupart de ces particules se déplacent lentement par rapport à la vitesse de sortie de l'astéroïde. Alors que certains d'entre eux supposent des orbites de courte durée qui devraient durer quelques semaines, voire quelques mois, ils finissent par revenir à la surface de l'astéroïde, a déclaré Lauretta. Mais certaines particules atteignent des vitesses de plusieurs mètres par seconde, assez rapidement pour s'échapper dans l'espace interplanétaire.

La probabilité que l'une de ces roches heurte le vaisseau spatial est très faible.

Lors de la conférence de presse, Lauretta a spéculé sur la possibilité que les débris laissés par ces événements puissent entraîner des pluies de météores visibles de la Terre, lorsque notre planète traversera l'orbite de Bennu dans le futur. «Cela se produirait chaque année à la fin du mois de septembre», dit-il. «Nous travaillons avec nos collègues de l’Institut SETI en Californie pour mettre en place des caméras de surveillance et voir s’il existe réellement une pluie de météores Bennu.»