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Archivé - Contribution du Canada à la mission OSIRIS-Rex, qui rapportera sur Terre un échantillon d'astéroïde

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Le Canada s'associe à la National Aeronautics and Space Administration (NASA) pour la réalisation d'OSIRIS-REx, première mission dirigée par les États-Unis et visant à ramener sur Terre un échantillon d'astéroïde. Puisque les astéroïdes sont constitués des restes de matière primordiale après la formation des planètes, la mission aidera les scientifiques à étudier la formation de nos planètes et de notre Système solaire, l'origine de l'eau et des matières organiques sur Terre, et à améliorer notre compréhension des astéroïdes  susceptibles d'entrer en collision avec la Terre. OSIRIS-REx est la première mission internationale à laquelle le Canada participe pour rapporter sur Terre un échantillon extraterrestre.

Aperçu de la mission

Dans le cadre de la mission OSIRIS-REx (anglais seulement) (Origins-Spectral Interpretation-Resource Identification-Security-Regolith Explorer), la NASA lancera un engin spatial à destination d'un astéroïde qui s'appelle Bennu et déploiera son bras robotique pour récupérer des échantillons de matière. OSIRIS-REx fait partie du programme New Frontiers de la NASA, qui prévoit l'exploration du Système solaire en envoyant fréquemment dans l'espace des engins spatiaux de classe moyenne capables de mener des expériences scientifiques ciblées de haute qualité. La NASA investit 800 millions de dollars dans cette mission de 14 ans (véhicule de lancement non compris).

L'engin spatial d'OSIRIS-REx sera lancé vers la fin de 2016 et il atteindra l'astéroïde en 2018. Il étudiera la géologie de Bennu pendant environ 8 mois. Lorsque le site d'extraction aura été choisi, l'engin spatial s'approchera de la surface et, sans se poser, il déploiera son bras robotique pour recueillir au moins 60 g de matière à la surface de l'astéroïde. L'échantillon sera rapporté sur Terre en 2023.

La mission OSIRIS-REx est dirigée par le chercheur principal Dante S. Lauretta de l'Université de l'Arizona avec l'appui d'une équipe scientifique de cochercheurs. La gestion du projet est prise en charge par le Goddard Space Flight Center de la NASA et sa réalisation se fait en partenariat avec la société Lockheed Martin Space Systems.

La destination d'OSIRIS-REx : l'astéroïde Bennu

L'astéroïde ciblé, appelé Bennu, autrefois désigné géocroiseur (NEO 101955) 1999 RQ36, est un vestige accessible, volatile et riche en matières organiques datant du début de la formation de notre Système solaire. Bennu a une chance sur 2700 de percuter la Terre dans environ 200 ans. Lors d'observations effectuées au télescope, on a découvert que Bennu est riche en carbone et que sa coloration est foncée, ce qui est inhabituel. Il se distingue de tous les échantillons qui figurent dans les collections de météorites.

Les astéroïdes carbonés comme Bennu sont des vestiges directement issus des composantes de base qui ont servi à former les planètes telluriques de notre Système solaire. Les scientifiques soutiennent qu'il s'agirait d'objets primitifs qui ont peu changé depuis leur formation. La présence d'éléments organiques complexes dans les météorites a donné à penser que des météorites semblables se seraient détachés d'astéroïdes et auraient ensemencé la jeune Terre avec les composantes de base de la vie. Pour comprendre la formation des planètes et l'origine de la vie, il faut étudier la nature chimique et physique, la distribution, la formation et l'évolution de ces corps célestes.

La forme circulairement symétrique de Bennu est remarquable. Elle rappelle la forme d'une toupie, résultat probable du temps où la rotation de l'astéroïde était suffisamment rapide pour que des roches se délogent de ses pôles et s'empilent à l'équateur. On voit souvent ce genre de forme chez les astéroïdes géocroiseurs. Un des buts de la mission consiste à mieux comprendre la géologie de Bennu et son effet sur la structure interne de l'astéroïde. OSIRIS-REx mesurera aussi l'importance de l'effet Yarkovsky (incidence de la lumière du soleil sur l'orbite de Bennu), et permettra aux chercheurs de mieux circonscrire le mouvement de Bennu pour ainsi définir plus précisément son orbite et prédire avec plus de justesse le risque qu'il percute la Terre.

Contribution du Canada

Grâce au financement de l'Agence spatiale canadienne (ASC), le Canada fournira à la mission OSIRIS-REx un altimètre laser (OLA). Il s'agit d'un système ultraperfectionné de lidar (détection et télémétrie par ondes lumineuses). Ce système est un croisement entre le lidar qui se trouve dans la station météorologique canadienne de l'atterrisseur martien Phoenix de la NASA et un instrument qui a voyagé à bord de l'eXperimental Satellite System-11 (XSS-11) de la US Air Force en 2005. L'OLA de la US Air Force balayera la surface entière de l'astéroïde pour créer un modèle 3D très précis de Bennu, ce qui permettra aux scientifiques de mission d'obtenir des données fondamentales sur la forme de l'astéroïde, ainsi que sa topographie (distribution des rochers, des roches et d'autres caractéristiques à sa surface), et les processus qui façonnent sa surface au fil de son évolution.

OLA utilise un récepteur et deux lasers complémentaires pour transmettre l'information vers la Terre. L'émetteur laser à haute énergie se chargera du balayage à grande distance (1 à 7,5 km de la surface de l'astéroïde), tandis que le laser à faible énergie servira à l'imagerie rapide à moindre distance (500 m à 1 km). On créera ainsi une carte topographique de l'ensemble de l'astéroïde et des cartes locales pour aider les scientifiques à sélectionner les meilleurs sites pour le prélèvement d'un échantillon.

En tant que principal entrepreneur de l'ASC, la société MacDonald, Dettwiler and Associates Ltd. (MDA) et son partenaire industriel, Optech, ont conçu l'instrument et ils se chargeront de sa fabrication et de sa mise à l'essai. Le principal chercheur de l'équipe scientifique canadienne est Alan Hildebrand, Ph. D., de l'Université de Calgary. Le chercheur principal adjoint et scientifique responsable de l'instrument OLA est Michael Daly, Ph. D., de l'Université York. L'équipe comprend également Ed Cloutis, Ph. D., de l'Université de Winnipeg, Rebecca Ghent, Ph. D., de l'Université de Toronto et Catherine Johnson, Ph. D., de l'Université de la Colombie-Britannique.

En échange d'avoir fourni l'instrument OLA pour la mission, l'ASC disposera de 4 % de la quantité totale de l'échantillon rapporté sur Terre, ce qui permettra à la communauté scientifique du Canada d'avoir accès pour la toute première fois à un échantillon d'astéroïde rapporté de l'espace. L'ASC investira au total 61 millions de dollars (taxes comprises) sur 15 ans dans le cycle de vie complet de la mission OSIRIS-REx. On prévoit aussi que la technologie qui a servi à fabriquer l'OLA entraînera des projets dérivés, par exemple un lidar aérien pour la cartographie topographique sur Terre et la gestion des ressources, et des systèmes de vision pour l'exploitation minière robotisée et la géomatique.


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