Hayabusa2 prête pour un survol ultra-rapproché d’astéroïde le 5 juillet : « Une nouvelle bête dans le zoo des astéroïdes »
Image à la une : [Concept d’artiste de Hayabusa2 approchant l’astéroïde Torifune ; crédit : JAXA]
La sonde japonaise Hayabusa2, déjà l’une des missions d’exploration d’astéroïdes les plus accomplies de l’histoire, s’apprête à ajouter un nouvel exploit à son palmarès. Le 5 juillet, la sonde exécutera l’un des survols d’astéroïdes les plus rapprochés jamais tentés, passant à seulement 1 à 10 kilomètres de la surface de l’astéroïde géocroiseur rocheux Torifune à une vitesse relative de 5,25 kilomètres par seconde (environ 11 740 miles par heure).
« C’est l’une des rencontres les plus rapprochées avec un astéroïde jamais tentées par une mission de cette classe », a déclaré Satoshi Tanaka de l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale (JAXA) lors d’une présentation au Small Bodies Assessment Group de la NASA le 11 juin. « En combinant des techniques de navigation avancées et les capacités techniques de Hayabusa2, nous avons rendu possible un survol à une distance d’environ 1 kilomètre seulement. »
Cette rencontre représente un défi technique extraordinaire. Hayabusa2 a été conçue pour un rendez-vous lent et prudent avec sa cible, non pour des survols à grande vitesse. Elle ne possède pas de télescopes orientables, ses caméras sont fixes sur le corps du vaisseau, et sa caméra télescopique ne résout Torifune en plus d’un seul pixel qu’environ 800 secondes avant l’approche la plus proche. À 5,25 kilomètres par seconde, la rencontre se déroulera en quelques secondes.
Un vétéran confirmé de l’exploration des astéroïdes
Hayabusa2 a été lancée en décembre 2014 et est arrivée à l’astéroïde carboné Ryugu en juin 2018. Pendant son séjour de 16 mois, la sonde a déployé quatre rovers de surface, créé un cratère artificiel avec un impacteur, et collecté deux échantillons de la surface et du sous-sol. En décembre 2020, sa capsule d’échantillons a atterri en parachute dans le désert d’Australie-Méridionale, transportant environ 5,4 grammes de matière de Ryugu, le plus grand échantillon d’astéroïde jamais rapporté à l’époque. Des analyses ultérieures ont confirmé la présence de plus de 20 acides aminés dans l’échantillon, dont des acides non-protéinogènes, suggérant un corps parent formé au-delà de l’orbite de Jupiter.
Après avoir libéré la capsule d’échantillons, Hayabusa2 a entamé une mission prolongée nommée Hayabusa2#, prononcé « Hayabusa2 Sharp », acronyme de Small Hazardous Asteroid Reconnaissance Probe. La sonde dispose d’environ 30 kilogrammes de propergol au xénon restants, environ la moitié de sa réserve d’origine, et tous les systèmes principaux restent opérationnels malgré 11,5 ans dans l’espace lointain et une certaine dégradation des instruments.
La cible : Torifune
L’astéroïde (98943) Torifune a été découvert en février 2001 par le relevé LINEAR au Nouveau-Mexique. Il mesure environ 465 mètres de diamètre, soit à peu près la longueur de cinq terrains de football, et appartient au complexe S des astéroïdes rocheux riches en silicates. Cela en fait un objet fondamentalement différent de Ryugu, qui était un astéroïde carboné sombre et riche en eau. Le contraste entre les deux permettra aux scientifiques de comparer deux grands types d’astéroïdes étudiés à courte portée par le même vaisseau spatial.
Le nom de Torifune provient d’une campagne publique de nomination menée par la JAXA entre décembre 2023 et mai 2024. Les 60 propositions publiques ont été sélectionnées par un comité incluant des membres de l’équipe Hayabusa2 et leurs enfants. « Torifune » est une abréviation d’Ame-no-torifune, un dieu japonais et son navire, décrit comme capable de voyager en toute sécurité à grande vitesse comme un oiseau et aussi stable qu’un rocher. Le nom a été approuvé par le Groupe de travail sur la nomenclature des petits corps de l’Union astronomique internationale en septembre 2024.
Des observations récentes au sol suggèrent que Torifune a une forme très allongée, peut-être même une binaire de contact semblable à la comète 67P ou à l’objet de la ceinture de Kuiper Arrokoth. Sa forme exacte reste inconnue, et cette incertitude fait partie de ce qui rend le survol scientifiquement fascinant.
« Nous allons découvrir à quoi il ressemble », a déclaré Patrick Michel, chercheur principal de la mission Hera de l’ESA et membre de l’équipe scientifique de Hayabusa2. « Et chaque fois que nous avons vu un nouvel astéroïde, nous avons été surpris. Nous allons découvrir une autre bête à mettre dans le zoo des astéroïdes. »
Science à grande vitesse
Le survol est prévu vers 18 h 30, heure normale du Japon, le 5 juillet (09 h 30 UTC). À l’approche la plus proche, Hayabusa2 sera à une distance solaire de 0,81 unité astronomique. La sonde utilisera ses caméras télescopiques et grand angle, son imageur infrarouge thermique, son spectromètre infrarouge proche et son altimètre laser pour étudier Torifune dans une campagne d’observation brève mais intense.
Six objectifs scientifiques définis incluent la détermination de l’état de l’axe de rotation et de la réflectance de l’astéroïde, la capture des caractéristiques globales de la surface, la mesure des propriétés thermiques, la détermination de la composition de la surface, l’obtention d’au moins une mesure de distance par altimètre laser, et la reconstruction de la forme tridimensionnelle à partir des données du survol.
Comme l’angle solaire sera favorable avant l’approche la plus proche mais défavorable immédiatement après, la plupart des observations scientifiques doivent être effectuées dans les heures précédant la rencontre. Le vaisseau passera de la navigation au sol à la navigation autonome embarquée 12 heures avant l’approche la plus proche, les instruments scientifiques prenant toute la priorité dans les cinq dernières minutes.
Implications pour la défense planétaire
Le survol a une pertinence directe pour la défense planétaire. Démontrer qu’un vaisseau spatial non conçu pour des survols rapides peut naviguer à moins d’un kilomètre d’un petit astéroïde à plus de 5 kilomètres par seconde valide la navigation de précision nécessaire pour les missions d’impacteur cinétique comme DART de la NASA, qui a dévié avec succès l’astéroïde Dimorphos en 2022.
La JAXA a créé une équipe de défense planétaire en avril 2024, et le survol de Torifune démontre la capacité indépendante du Japon pour la reconnaissance des astéroïdes. La destination ultime de la mission prolongée, un rendez-vous avec le petit astéroïde à rotation rapide 1998 KY26 en 2031, étudiera un objet de la taille approximative de l’impacteur de Tcheliabinsk qui a blessé 1 500 personnes en 2013, soulignant clairement la valeur de la mission pour la défense planétaire.
Michel a reconnu le risque : « C’est toujours une opération risquée, car ils n’avaient pas prévu cela. La deuxième chose est que nous avons une grande incertitude sur la taille de l’objet. » Mais la récompense potentielle est une nouvelle vue en gros plan de l’un des quelque 27 000 astéroïdes géocroiseurs qui passent dans le voisinage de la Terre, une chance de voir une autre bête dans le zoo avant qu’elle ne disparaisse dans l’obscurité de l’espace.
Traduit par Lydie