Sonde Rosetta

Rosetta (sonde spatiale)

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Rosetta est une sonde spatiale conçue par l'Agence spatiale européenne (ESA), ayant pour objectif de récolter des informations sur la comète Churyumov-Gerasimenko.

Elle sera la première à se mettre en orbite autour d'une comète et également à déposer un atterrisseur sur sa surface.

Rosetta a été baptisée d'après la fameuse pierre de Rosette, qui permit il y a près de 200 ans, de déchiffrer les hiéroglyphes égyptiens. De même, les scientifiques espèrent que la mission Rosetta permettra de résoudre quelques mystères du système solaire.

L'atterrisseur est baptisé Philae, du nom de l'obélisque de Philae, qui permit en complément de la pierre de Rosette de déchiffrer les hiéroglyphes.

Sommaire

Objectifs

L'objectif principal de la mission est l'étude de la Comète Churyumov-Gerasimenko. Mais avant d'arriver auprès de cette dernière, la sonde passera à proximité des astéroïdes (2867) Šteins (en 2008) et 21 Lutetia (en 2010). Ce sera pour elle l'occasion de photographier ces deux corps célestes.

L'étude de Churyumov-Gerasimenko devrait durer 18 mois ; pendant cette période, la sonde cartographiera la comète et se séparera de l'atterrisseur pour que ce dernier se pose à la surface de la comète et étudie sa composition.

Déroulement de la mission

En raison du report de la mission, suite à l'échec d'Ariane 5 ECA et à la révision de tous les systèmes lanceurs en décembre 2002, il a fallu renoncer au lancement de la fusée en janvier 2003 vers la comète initialement visée, Wirtanen, et en choisir une nouvelle[1]. Le 14 mai 2003, le comité des programmes scientifiques de l'ESA a fixé pour Rosetta un nouvel objectif, la comète Churyumov-Gerasimenko.[2]

Le lancement de la sonde Rosetta eut lieu le mardi 2 mars 2004 à 4h 17m et 44s (heure locale), depuis le centre spatial de Kourou, en Guyane française, par la fusée européenne Ariane 5 G+ du vol 158. Ce fut le premier envol de la version G+ d'Ariane 5.

La sonde devrait effectuer un parcours de 5 milliards de kilomètres. Pour augmenter la vitesse de la sonde, tout en utilisant le moins de carburant possible, les astronavigateurs de l'ESA ont joué de l'effet d'assistance gravitationnelle. L'astuce permet de voler de l'énergie à un corps céleste en le frôlant. Plus il est massif, plus le passage est proche, et plus la vitesse acquise est élevée. Rosetta va user par quatre fois du procédé, en frôlant la Terre (2005, 2007 et 2009) et Mars (2007).

Le 11 mars 2004, les astéroïdes que la sonde observera durant son voyage ont été sélectionnés : il s'agit de (2867) Šteins et de 21 Lutetia.

L'astéroïde (2867) Šteins ne mesure que quelques kilomètres de diamètre. Il a été découvert le 4 novembre 1969 par Nikolaï Tchernykh. La sonde l'a survolé à 800 km, le 5 septembre 2008, avec une vitesse relative de 8,6 km/s.

Quant à 21 Lutetia, c'est Hermann Goldschmidt qui l'a observé pour la première fois à Paris, le 15 novembre 1852. D'un diamètre d'une centaine de kilomètres, il sera frôlé par la sonde le 10 juillet 2010. Rosetta passera à 3 000 km de l'objet à près de 15 km/s (vitesse relative).

Pour des raisons d'économie d'énergie, la sonde sera placée en mode dormant de juillet 2011 à janvier 2014. Ce mode dormant signifie qu'aucune communication avec la Terre ne sera établie durant cette période.

La sonde devrait arriver à proximité de la comète Churyumov-Gerasimenko vers le mois de mai 2014 et entrera en orbite autour d'elle au mois d'août de la même année. Elle cartographiera pendant environ 6 mois la comète avant de larguer Philaé pour qu'il y atterrisse. Cette période permettra de trouver un endroit plat où l'atterrisseur pourra se poser.

2007 VN84

En novembre 2007, le Minor Planet Center a lancé une alerte prévenant qu'un astéroïde, dénommé « 2007 VN84 », allait croiser la Terre à seulement 5 600 km. Ce communiqué officiel a permis de réquisitionner l'attention des astronomes pour qu'ils puissent évaluer le risque réel de collision avec la Terre. Il s'est avéré que 2007 VN84 n'était que ... la sonde Rosetta, en approche de la Terre dans sa phase d'accélération par assistance gravitationnelle. Un nouveau communiqué a été émis, annonçant que la désignation 2007 VN84 doit être retirée[3].

La sonde

La sonde Rosetta est composée de deux parties :

  • l'orbiteur, chargé :
    • de cartographier la surface de la comète et des astéroïdes que rencontrera la sonde
    • d'envoyer les informations à la Terre
    • de trouver un terrain plat pour l'atterrissage de Philae
    • de servir de relais à Philae
  • l'atterrisseur, chargé :
    • d'étudier la composition de la surface et des premières couches de la comète

L'orbiteur

L'orbiteur a une dimension de 2,8 m par 2,1 m par 2 m, pour une masse totale de 2 970 kg, dont 1 670 kg de carburant et 1 300 kg pour la sonde. La charge utile (sans l'atterrisseur) est de 165 kg. L'alimentation en énergie est assurée par des panneaux solaires, qui, déployés, ont une envergure de 32 m, pour une surface totale de 64 m². Suivant la distance par rapport au Soleil, les panneaux fourniront entre 8 700 watts et 450 watts de puissance.

La charge utile de l'orbiteur est composée de 11 équipements scientifiques :

  • ALICE, Ultraviolet Imaging Spectrometer
  • CONSERT, Comet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission
  • COSIMA, Cometary Secondary Ion Mass Analyser
  • GIADA, Grain Impact Analyser and Dust Accumulator
  • MIDAS, Micro-Imaging Dust Analysis System
  • MIRO, Microwave Instrument for the Rosetta Orbiter
  • OSIRIS, Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System
  • ROSINA, Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis
  • RPC, Rosetta Plasma Consortium
  • RSI, Radio Science Investigation
  • VIRTIS, Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer

L'orbiteur a été conçu par EADS Astrium et Alenia Spazio, pour le compte de l'ESA.

L'atterrisseur

L'atterrisseur se présente sous la forme d'un cylindre partiellement hexagonal, d'un mètre de diamètre pour 80 cm de haut et ayant une masse totale de 100 kg, dont 21 kg d'instruments scientifiques. L'énergie électrique est fournie par des batteries et des panneaux solaires.

Pour éviter que la sonde ne rebondisse, ses 3 pieds sont équipés d'absorbeurs de chocs. En raison du changement d'objectif de la mission, les absorbeurs de chocs ont été modifiés, pour pouvoir être efficaces sur le nouvel objectif qu'est la comète Churyumov-Gerasimenko. À l'approche du sol de la comète, Philaé enverra un harpon qui lui permettra de se fixer solidement à la comète.

La charge utile de l'atterrisseur est composée de 10 équipements scientifiques :

  • APXS, Alpha X-ray Spectrometer
  • CIVA, Comet Infrared & Visible Analyser
  • CONSERT, Comet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission
  • COSAC, Cometary Sampling and Composition experiment
  • PTOLEMY
  • MUPUS, Multi-Purpose Sensors for Surface and Subsurface Science
  • ROLIS, Rosetta Lander Imaging System
  • ROMAP, Rosetta Lander Magnetometer and Plasma Monitor
  • SD2, Sample and Distribution Device
  • SESAME, Surface Electrical, Seismic and Acoustic Monitoring Experiments

L' atterrisseur a été conçu par un consortium de 8 pays européens :

Sous la direction de l'Agence spatiale allemande (DLR)

Transmissions

Deux canaux du réseau DSN (Deep Space Network) sont attribués à la sonde spatiale Rosetta afin de pouvoir communiquer avec la Terre : 8 421,790 123 MHz et 8 423,148 147 MHz. Ces deux fréquences correspondent à l'émetteur à bord de la sonde et ne tiennent donc pas compte de l'effet Doppler.

Références

Voir aussi

  • Mission Deep Impact, une autre mission de sonde spatiale qui a pour objectif d'étudier la composition d'une comète
  • Hayabusa, sonde japonaise chargée d'étudier un astéroïde

Liens externes


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