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L’astéroïde Bennu se dévoile sous les yeux d’OSIRIS-REx

14-10-2020

La sonde OSIRIS-REx de la NASA et sa cible, l’astéroïde Bennu. Image: NASA

Alors qu’elle s’apprête à en prélever des échantillons, la sonde OSIRIS-REx livre les résultats de ses observations de l’astéroïde Bennu. La composition de l’astre se révèle très diversifiée, ce qui trahit une histoire complexe.

Le 20 octobre 2020, après 4 ans de voyage, la sonde OSIRIS-Rex de la NASA touchera l’astéroïde Bennu (ou Bénou) et passera quelques secondes à sa surface afin de redécoller avec quelques grammes de roches à ramener sur Terre.

Mais avant de passer à la phase de contact, la sonde a scruté les moindres détails de sa cible. Le résultat de ces presque deux ans d’observation est décrit dans pas moins de six études parues le 9 octobre dernier dans les revues Science et Science Advances. Des études cruciales pour mener à bien la mission, mais qui permettent aussi de retracer une partie de l’histoire de cet astéroïde quasiment sphérique, de 500 mètres de diamètre à peine.

Son histoire est difficile à lire puisque l’astre est un amoncellement de différents matériaux riches en carbone qui ont été affectés par des millénaires d’exposition aux rayons cosmiques. Les différents articles confirment toutefois ce qui était déjà soupçonné : Bennu n’est pas un bloc monolithique mais plutôt un agrégat de différentes roches, issu d’un corps beaucoup plus gros. Il aurait été brisé lors d’une collision dans la ceinture d’astéroïdes.

Une des études, signée par le canadien Michael Daly, de l’Université de York, révèle une asymétrie entre les deux hémisphères. Le chercheur et son équipe se sont servis de l’altimètre OLA pour recréer un modèle 3D hyper-détaillé de Bennu, et ils ont découvert que si l’hémisphère sud était constitué de roches imposantes et relativement lisses, le nord était très accidenté, ce qui laisse penser que Bennu a eu une jeunesse compliquée avec une grande quantité de rochers s’accumulant au sud, pendant que l’autre partie subissait des mouvements de matière. « Ce sont des données capitales pour mieux comprendre les évolutions de la surface de Bennu, précise Michael Daly. Mais ces modèles apportent aussi des indices sur sa structure interne. »

D’autres informations sur la structure interne, que la sonde OSIRIS-Rex ne peut pas sonder directement, ont pu être obtenues d’une manière détournée par l’équipe de Daniel Scheeres de l’Université du Colorado : les perturbations gravitationnelles exercées par l’astre sur l’appareil font apparaître une carte détaillée de sa densité. Le centre et l’équateur de Bennu possèdent moins de masse, ce qui dévoile une structure irrégulière, issue de plusieurs fragments rocheux qui se sont détachés lors du choc dans la ceinture d’astéroïde, puis qui se sont réassemblés sous l’effet de leur propre gravité.

« Il nous reste à savoir comment tout cela s’est déroulé, ajoute Michael Daly. Nous ignorons combien de temps il est resté dans cette ceinture, et comment il est arrivé aussi près de la Terre. Nous essayons maintenant de retracer toute l’histoire. »

Mais Bennu n’est pas très coopératif, et les chercheurs doivent composer avec une de ses caractéristiques assez gênante: sa noirceur. L’astéroïde a un facteur de réflexion de l’ordre de 4%, c’est-à-dire qu’il est plus noir encore que le bitume (7%). Résultat, l’analyse spectroscopique qui fait l’objet d’une autre étude menée par Amy Simon de la NASA n’arrive pas à déterminer exactement sa composition.

Il y a du matériel carboné, une partie issue du corps-parent de Bennu, une autre d’un astre étranger, probablement celui avec lequel il est entré en collision dans la ceinture d’astéroïde. Patrick Michel, chercheur à l’observatoire de la Côte d’Azur à Nice, en France, qui a participé à une des études, espère bientôt avoir plus de précisions : « Nous attendons les retours d’échantillons pour y voir plus clair. Les moyens d’analyse in situ ne sont pas assez fins pour bien distinguer les couleurs donc impossible de dire de quoi est fait Bennu! »

Regarder de plus près

Heureusement, la date du 20 octobre approche à grand pas. Le système de prélèvement TAGSAM (Touch-and-Go Sample Acquisition Mechanism) doit récolter 60 grammes de roches à placer dans une capsule, direction la Terre. Les observations de ces deux dernières années ont d’ailleurs été essentielles pour s’assurer que le site sélectionné pour le prélèvement était bien le bon. Il fallait choisir un matériau assez frais, qui n’avait pas été trop altéré par les rayonnements cosmiques, mais aussi avec des grains transportables par TAGSAM et pas de la roche lisse. « Je suis à la fois anxieux et confiant, confie Patrick Michel. Avec l’impression de participer à l’Histoire de la conquête spatiale. »

Une partie de ces échantillons ira d’ailleurs à l’Agence spatiale canadienne mais du côté de Michael Daly, ce n’est pas tout à fait l’euphorie : « Tout cela ne paraît pas vraiment réel en ce moment ! Avec le confinement nous travaillons tous à distance, c’est un sentiment un peu étrange… Mais je suis sûr que ça disparaitra une fois que nous aurons réussi ! » Les roches doivent arriver le 24 septembre 2023, date à laquelle débutera une nouvelle aventure pour tous les chercheurs impliqués: l’analyse avec des instruments beaucoup plus perfectionnés qui devraient lever les dernières zones d’ombre autour de Bennu.

 

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