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Ici, on fait dans l'extraordinaire ! Juge un peu mon frère…

GÉNÉRALITÉ - PRÉSENTATION

Rosetta est une mission spatiale de l'Agence spatiale européenne (ASE/ESA) dont l'objectif principal est de recueillir des données sur la composition du noyau de la comète 67P/Tchourioumov-Guérassimenko (surnommée "Tchouri") et sur son comportement à l'approche du Soleil.

La sonde spatiale, d'une masse de trois tonnes, s'est placée en orbite autour de la comète puis, après une période d'observation de plusieurs mois, a envoyé, le 12 novembre 2014, un petit atterrisseur, Philae, se poser sur sa surface pour analyser, in situ, la composition de son sol et sa structure. T'imagine, ma cousine coquine, l'exploit ?

Rosetta constitue un projet phare pour l'ESA, qui y a investi 1,3 milliard d'euros. Le comité scientifique européen a décidé sa construction en 1993, après l'abandon d'un projet commun avec la NASA, avec l'objectif d'améliorer notre connaissance du processus de formation du Système solaire, dont les comètes constituent des vestiges.

Rosetta est la sixième sonde spatiale à observer une comète à faible distance, mais elle est la première à se placer en orbite autour de celle-ci et à poser un atterrisseur sur son noyau. La mission représente à plusieurs titres un défi technique. La distance entre la Terre et la comète nécessite que la sonde soit autonome durant les phases critiques. L'atterrisseur doit pouvoir réussir à se poser sur un noyau cométaire dont la constitution et le comportement sont inconnus. Enfin, la sonde doit survivre, au niveau thermique et énergétique, aux grandes variations d'amplitude de l'éclairage solaire imposées par sa trajectoire.

En 2003, une défaillance du lanceur force le report du départ d'un an et l'abandon de l'objectif initial, la comète 46P/Wirtanen. Rosetta est finalement lancée par une fusée Ariane 5 G+ le 2 mars 2004 (9 h 14 UTC) en direction de la comète 67P/Tchourioumov-Guérassimenko. Pour se placer sur une orbite identique à celle de la comète, la sonde spatiale a recours à quatre reprises à l'assistance gravitationnelle de la Terre et de Mars.

Pendant son périple, la sonde spatiale survole les astéroïdes Šteins en 2008 et Lutèce le 10 juillet 2010, dont l'étude constitue un objectif scientifique secondaire de la mission.

Rosetta est alors mise en sommeil, pendant 31 mois, afin de réduire la consommation d'énergie durant la phase de sa trajectoire où elle se trouve le plus loin du Soleil. La sonde spatiale est réactivée en janvier 2014 puis se place sur une orbite identique à celle de la comète, à moins de 100 kilomètres de celle-ci. Le 6 août 2014, la sonde spatiale débute les manœuvres devant la mener à son orbite finale autour de 67P/Tchourioumov-Guérassimenko, puis largue le 12 novembre le petit atterrisseur Philae, qui recueille des données pendant 3 jours. La mission de l'orbiteur se poursuit autour de la comète, qui atteint son pic d'activité au moment de son passage au plus près du Soleil, le 13 août 2015. L'agence spatiale met fin à la mission de Rosetta le 30 septembre 2016, en posant l'engin sur le sol de la comète. Bien avant son achèvement, la sonde spatiale a largement atteint ses objectifs et, elle a donné lieu à de nombreuses découvertes inédites sur la structure et la composition de la comète.

La durée de la mission Rosetta a été de 12 ans, dont une période d'observation de 18 mois.

Bon, d'accord fréro, tout ça c'est bien beau, je te l'accorde. Mais, pourquoi Rosetta ?

OBJECTIFS DE LA MISSION

La mission Rosetta avait pour objectif l’étude in situ du noyau de la comète 67P/Tchourioumov-Guérassimenko, de sa structure, de son environnement et de ses évolutions en fonction de la distance par rapport au Soleil.

Les 21 instruments scientifiques embarqués sur l'atterrisseur et l'orbiteur ont permis d'étudier :

• les principales caractéristiques du noyau, son comportement dynamique, la composition et la morphologie de sa surface
• la composition chimique, minéralogique et isotopique des matériaux volatils et solides du noyau
• les caractéristiques physiques et les interactions entre les matériaux volatils et solides du noyau
• le déroulement de l'activité de la comète (dégazage) et les processus à la surface et dans la chevelure (interactions entre la poussière et les gaz).

 

QUEL INTÉRÊT REPRÉSENTE L'ÉTUDE D'UNE COMÈTE ?

Et bien, il est énorme ! Étudier les comètes, c'est comprendre les processus à l’origine du Système solaire et à étudier la relation entre la matière cométaire et la matière interplanétaire.

Ainsi, le noyau d'une comète hétérogène et poreux et d'un amalgame de différents matériaux s'est créé au sein de la nébuleuse primitive il y a plus de 4.5 milliards d'années. C'est parce qu'ils conservent, dans leurs glaces, des grains qui n'ont pas changé depuis cette période, que les chercheurs s'intéressent de très près à ces corps célestes. La matière piégée témoigne des ingrédients présents autour du Soleil lors de la formation des planètes. Les comètes sont donc de véritables vestiges de la création du système solaire.

De plus, ces corps célestes faits de glace et de poussière auraient apporté l'eau et la vie sur Terre.

Donc, tu vois, rien de moins que les secrets de la naissance de notre système solaire, et de la vie sur Terre ! Ça t'en coupe le souffle, hein ?

Donc, en résumé, l'intérêt de l'étude des comètes, c'est :

Parce qu'elles sont des vestiges de la création du système solaire

Revenir 4,5 milliards d'années en arrière, à la création du système solaire, c'est ce que qu'a permis l'analyse de la comète 67P/Tchourioumov-Guérassimenko (dite "Tchouri"). La Nasa décrit les comètes comme des "capsules temporelles" : des débris issus de la formation des planètes, et parfaitement préservés depuis. "Elles ont vécu l'immense majorité de leur vie très loin du Soleil", dans des ceintures d'astéroïdes, explique à l'AFP Francis Rocard, responsable du programme Rosetta au CNES, l'agence spatiale française. "Leur matériau n'a pas chauffé et n'a pas été modifié de ce fait".

"Les comètes contiennent des échantillons du nuage protosolaire (=le nuage de gaz à partir duquel le système solaire s'est formé) en fin d’effondrement, et ont piégé l’ensemble des ingrédients minéralogiques et moléculaires qui s’y trouvaient" explique Jean-Pierre Bibring, le responsable scientifique du robot Philae de la mission Rosetta. Les forages effectués par ce dernier "nous offrent donc d’accéder à ces 'conditions initiales' qui ont modelé les destins planétaires", et ainsi de mieux comprendre ce qui fait la spécificité de notre système solaire dans l'univers.

Parce que c'est sans doute par les comètes que l'eau est arrivée sur Terre

Il n'y a pas toujours eu de l'eau à la surface de notre planète. Les scientifiques pensent que l'eau primitive, présente à sa création, se serait évaporée, car la surface de la Terre était trop chaude. "L’essentiel de l’eau (...) a été apporté par des objets formés à plus grandes distances, où la température permettait à la glace d’être stable" estime Jean-Pierre Bibring. Ces objets, ce seraient les comète et les astéroïdes qui ont bombardé la surface de la Terre, de sa création jusqu'à il y a 600 millions d'années.

La tâche de Philae était donc d'analyser la composition de la glace qui constitue une grande partie de la surface de la comète Tchouri. Si celle-ci est comparable avec la composition de l'eau des océans, et notamment si elles ont un ratio d'atomes d'hydrogène et de deutérium proche, l'hypothèse d'une origine extraterrestre de l'eau serait fortement confortée.

Parce qu'on pourrait y trouver les molécules qui ont créé la vie

Si l'eau est un élément crucial de la vie sur Terre, elle n'explique pas à elle seule son apparition. "Une chimie organique complexe est nécessaire pour fabriquer de la vie" confirme Francis Rocard. "La chute de comètes a pu ensemencer les océans avec des molécules organiques complexes". En réagissant dans ce nouveau milieu, ces molécules ont pu constituer "une chimie pro-biotique", c'est-à-dire entraîner l'enchaînement de réactions chimiques qui a conduit à l'apparition des premières membranes, puis des premières cellules, et donc du vivant.

La mission de Philae était donc de rechercher, sur la comète, ces "briques élémentaires" de la vie sur Terre. En 2006, une sonde avait analysé la poussière de la queue d'une autre comète, et détecté la présence d'acides aminés, cruciaux dans la formation des protéines chez les êtres vivants. Cette fois-ci, les scientifiques s'intéressent en particulier aux molécules organiques qui composent le noyau de la comète, et contiendraient du carbone, un élément crucial dans cette chimie du vivant.

RAPIDE PETIT RAPPEL SUR CE QU'EST UNE COMÈTE

Une comète (représenté en symbole astronomique) est, en astronomie, un petit corps céleste constitué d'un noyau de glace et de poussière en orbite (voir définition orbite et animation d'une orbite) autour d'une étoile. Loin du Soleil, les comètes ne sont constituées que de leur noyau, ce qui les rend encore inaccessibles à l'observation sur Terre, compte-tenu de la petite taille et du faible éclat de celui-ci. Lorsque son orbite, qui a généralement la forme d'une ellipse très allongée, l'amène près de cette étoile (par exemple le Soleil dans le Système solaire), la comète entre en activité.

Lorsque la comète se rapproche du Soleil, elle est exposée alors à diverses forces dues au vent solaire, pression de radiation et gravitation. La température de la surface du noyau s'élève et les glaces se subliment, entraînant l'éjection de gaz et de poussières. Ces poussières, diffusant la lumière solaire, émettent un rayonnement observable depuis la Terre. On voit apparaître autour du noyau une sorte de fine atmosphère brillante constituée de gaz et de poussières, la "chevelure", encore désignée par son nom latin "coma", qui s'étend au fur et à mesure que la comète se rapproche du Soleil. Si la comète est suffisamment "active" - c'est-à-dire si l'éjection de gaz et de poussières est suffisante - , on voit se dessiner deux queues, l'une large et incurvée, l'autre étroite et rectiligne, qui peuvent s'étendre sur plusieurs dizaines de millions de kilomètres. La première est due à des poussières qui diffusent la lumière solaire; la seconde est due à des gaz ionisés dont la fluorescence est excitée par le rayonnement solaire.

Ne confond pas comète et astéroïde !

COMPRENDRE LA GENÈSE DU SYSTÈME SOLAIRE

Il y a 4,6 milliards d'années, le Système solaire était encore une nébuleuse protosolaire constituée principalement d'hydrogène, d'hélium, de glace et de silicates. La nébuleuse a commencé à se condenser par effondrement gravitationnel déclenché peut-être par l'explosion d'une supernova à proximité. Le cœur de la nébuleuse est devenu de plus en plus dense et les chocs entre particules se sont multipliés, transformant l'énergie cinétique en chaleur. Environ 100 000 ans après le début de ce processus, une proto-étoile chaude, l'amorce du Soleil, s'est formée : au voisinage du Soleil, seuls les éléments les plus lourds et les moins volatils de la nébuleuse ont subsisté formant les planètes telluriques denses telles que la Terre, tandis que les matériaux plus légers comme l'hélium et la glace formèrent à plus grande distance des planètes gazeuses géantes comme Jupiter. Dans cette dernière région, certaines des briques élémentaires ne se sont pas agrégées aux corps plus massifs et ont été repoussées par effet de fronde gravitationnelle par la planète géante Jupiter jusqu'à la frontière du Système solaire. Ces petits corps faits de glace et de roche se sont regroupés dans deux immenses régions : la ceinture de Kuiper située à une distance comprise entre 30 et 100 unités astronomiques du Soleil et le nuage d'Oort qui forme une coquille qui entoure le Système solaire entre 10 000 unités astronomiques et 1 année-lumière du Soleil. Depuis la naissance du Système solaire, la composition de ces objets est restée pratiquement inchangée : l'éloignement du Soleil maintient la température de leur noyau à des valeurs très basses (−270 °C) ce qui leur permet de conserver à l'état solide les molécules les plus volatiles tandis que la gravité très faible de ces objets de petite taille n'entraîne aucune transformation métamorphique. Ces deux régions constituent le réservoir des comètes observées. Celles-ci sont chassées du nuage d'Oort ou de la ceinture de Kuiper par le passage du Système solaire à proximité d'une étoile, d'un nuage galactique ou par la pression du disque galactique. Compte tenu de leur origine, les comètes sont donc des vestiges de la nébuleuse protosolaire pratiquement intacts qui devraient nous permettre de mieux comprendre le processus de formation du Système solaire. Or celui-ci est encore mal connu et les théories en vigueur sont régulièrement remises en question par de nouvelles découvertes comme celle, récente, de systèmes solaires comportant des exoplanètes aux caractéristiques — masse, distance à l'étoile — incompatibles avec tous les mécanismes de formation envisagés jusque-là.

TRAJECTOIRE DE ROSETTA

• Première assistance gravitationnelle de la Terre (2005)

Afin de gagner en vitesse et adapter sa trajectoire, Rosetta utilise l'assistance gravitationnelle. Celle-ci permet, en utilisant l'attraction d'un corps céleste massif, planète ou lune (des différentes planètes, pas notre seule lune !), de modifier la vitesse et la trajectoire d'une sonde. L'effet est d'autant plus important que l'engin spatial frôle de près le corps céleste. La déviation et l'accélération obtenues dépendent également de l'angle d'approche et de la vitesse relative des deux protagonistes.

Seul le recours à l'assistance gravitationnelle, qui permet d'économiser de grandes quantités de carburant, permet le lancement des missions comme Rosetta car aucun lanceur n'est suffisamment puissant pour placer une sonde directement sur la trajectoire avec ce type d'objectif. Lorsque la sonde a été mise en orbite par le lanceur Ariane, sa vitesse par rapport au Soleil, dite vitesse héliocentrique, est égale à celle de la Terre soit 30 km/s. La sonde va frôler par la suite à trois reprises la Terre pour accélérer : sa vitesse héliocentrique va passer successivement à 33,8 km/s, 35,1 km/s et 38,7 km/s au dernier passage.

L'assistance gravitationnelle de Mars, qui est mise en œuvre après le premier passage proche de la Terre, sert uniquement à modifier la trajectoire de Rosetta de manière à la faire longer à nouveau la Terre pour la deuxième assistance gravitationnelle.

Le 4 mars 2005, Rosetta frôle la Terre (en anglais Earth Swing-By, abrégé ESB) passant à environ 1 954 km au-dessus de l'Océan Pacifique à l'ouest de Mexico. Les stations au sol calculent que la sonde a accéléré de 3,797 km/s avec une erreur de 1,8 millimètre par seconde, chiffre confirmé par la NASA. Les sondes NEAR Shoemaker et Galileo, qui avaient également utilisé comme Rosetta la Terre pour réaliser une manœuvre d'assistance gravitationnelle respectivement en 1998 et 1990 avaient également observé un écart de 4 et 13 mm/s par rapport aux prévisions.

Plusieurs instruments sont utilisés et des photos du sol sont prises sur plusieurs longueurs d'onde en lumière visible et en infrarouge. Des photos panoramiques de la Terre sont prises par les caméras de Philae et le magnétomètre est calibré à l'aide du champ magnétique terrestre dont les caractéristiques sont bien connues.

Lors du survol de la Lune qui a lieu 16 heures plus tard, le logiciel chargé de gérer le pointage des caméras lors des survols est testé. Il est prévu que la sonde spatiale soit mise en semi-hibernation après ce survol mais cette mise en sommeil est repoussée de quelques mois à la demande de la NASA qui souhaite que les instruments de Rosetta observent la comète Tempel 1 au moment de la collision de l'impacteur de la sonde américaine Deep Impact. Le 4 juillet 2005 bien que situés à 80 millions de km de la comète au moment de l'impact, les instruments de Rosetta permirent d'estimer que l'impact avait libéré 4 600 tonnes d'eau.

• Deuxième assistance gravitationnelle de la Terre et survol de Mars (2007)

Le 25 février 2007 la sonde réalise sa deuxième manœuvre d'assistance gravitationnelle en frôlant Mars. La veille, Rosetta est orientée afin que ses instruments puissent étudier la planète ; OSIRIS, ALICE, VIRTIS, CIVA, ROMAP, RSI, sont mis en marche quelques heures avant le survol : celui-ci comporte un certain risque car pendant 15 minutes, la sonde se situe dans l'ombre de Mars où ses panneaux solaires ne reçoivent aucune énergie du Soleil et qui bloque toute communication avec la Terre. Peu avant le début de l'éclipse, la sonde est basculée en mode de veille (stand-by mode) afin de minimiser la consommation électrique ; seul Philae, disposant de son propre système d'alimentation, est allumé et effectue des mesures. Rosetta passe dans l'ombre de la planète rouge à 1 h 52 TU. Deux minutes après, elle est à 250 km d'altitude. Le contact reprend à 2 h 6. Cependant, Rosetta reste dans le noir jusqu'à 2 h 19.

Le 13 novembre 2007, Rosetta effectue son second survol de la Terre (ESB2). Son orbite s'allonge et sa période est désormais d'exactement deux ans. L'accélération obtenue est conforme aux prévisions. Au cours de son passage à proximité de la Terre, Rosetta, prise par erreur pour un astéroïde et brièvement dénommée 2007 VN84, déclenche une fausse alerte de collision potentielle d'un corps céleste avec la Terre (!).

• Survol de l'astéroïde (2867) Šteins (2008)

Le 1er septembre 2008, les instruments scientifiques sont activés pour permettre l'observation de l'astéroïde (2867) Šteins. La sonde le survole à 800 km, le 5 septembre 2008 à 17 h 45 UTC, avec une vitesse relative de 8,6 kilomètres par seconde.

Malgré une panne quelques minutes avant le rendez-vous de la caméra à petit champ NAC capable de fournir des photographies à haute définition, les données récupérées à l'aide des autres instruments ont permis de confirmer le bon fonctionnement de ceux-ci et ont fourni une image relativement détaillée de la surface de l'astéroïde qui présente la forme d'un diamant.

• 3ème et dernière assistance gravitationnelle de la Terre (2009)

Une manœuvre de correction de trajectoire, permettant de passer à la distance prévue de la Terre, est effectuée le 22 octobre 2009, trois semaines avant le survol. À 13 h 51 UTC, les quatre moteurs axiaux de la sonde, de 10 newtons, sont allumés durant 1 minute et 27 secondes.

Le 13 novembre 2009, la sonde utilise l'attraction de la Terre pour sa dernière assistance gravitationnelle : à 7 h 45 min 40 s UTC, Rosetta passe à 2 481 km au-dessus de l'île de Java, en Indonésie, avec une vitesse relative de 13,34 km/s. Cette manœuvre permet de gagner 3,6 km/s. Aucune anomalie n'a été constatée au niveau de la vitesse. Grâce à cette dernière manœuvre la sonde navigue à une vitesse de 38,7 km/s contre 30 km/s à son lancement. Rosetta est désormais sur une orbite très allongée dont l'apogée, située à 5,33 unités astronomiques (800 millions de kilomètres) l'amène à proximité de l'orbite de la planète Jupiter. Tout en s'éloignant de la Terre, la trajectoire de la sonde va converger progressivement avec celle de la comète, qu'elle doit rejoindre après avoir commencé à parcourir la partie de son orbite qui la ramène vers les planètes internes.

Mi-juillet 2010, Rosetta est devenue la première sonde spatiale équipée de panneaux solaires à s'être autant éloignée du Soleil. Pour réduire la consommation d'une énergie qui va se faire rare, mais également pour limiter les coûts opérationnels et la fatigue de l'électronique, la sonde doit être placée en sommeil à compter de 2011 jusqu'en 2014. En décembre 2009, une répétition de ce mode est réalisée sur le modèle de tests (Electrical Qualification Model, abrégé EQM) au Centre européen d'opérations spatiales, avant un essai sur la sonde elle-même en janvier 2010.

• Survol de l'astéroïde (21) Lutèce et mise en sommeil (2010)

Alors que la sonde entame sa dernière orbite qui doit l'amener presque jusqu'à l'orbite de Jupiter, elle traverse la ceinture d'astéroïdes. Le 16 mars 2010, la caméra OSIRIS est utilisée conjointement avec le télescope spatial Hubble afin d'étudier l'objet P/2010 A2 et de lever l'ambiguïté sur sa nature de comète ou d'astéroïde ; l'analyse des images montrera qu'il s'agit d'un astéroïde traînant un nuage de poussières consécutif à une collision.

Rosetta survole le 10 juillet l'astéroïde (21) Lutèce. Pour préparer ce survol, une manœuvre de correction de trajectoire d'une durée de 188 secondes a été conduite le 18 juin à 8 h 24 CEST, pour que Rosetta passe à 3 162 km de Lutèce et dispose d'un angle de vue adapté pour ses instruments. Près de 400 photographies sont prises ; elles montrent un astéroïde de forme très allongée (longueur 130 km), couvert de cratères qui traduisent l'ancienneté de ce petit corps céleste, sans doute vieux de 4,5 milliards d'années. Les photos montrent également des blocs sombres et des stries en surface rappelant celles de Phobos. Enfin, un cratère d'impact est partiellement comblé d'éboulis marbrés de vergetures qui pourraient avoir été produits par des tremblements de terre consécutifs à des collisions avec d'autres corps célestes.

Tu veux voir une petite animation de 2'05" sur le trajet, les assistances gravitationnelles et l'approche des astéroïdes très bien faite et ludique, clique ici.

HIBERNATION DE ROSETTA

Le 8 juin 2011, alors que la sonde spatiale s'éloigne toujours plus du Soleil, la sonde est volontairement mise en sommeil pour 31 mois car ses panneaux solaires ne lui fournissent plus assez d'énergie. Durant son hibernation les communications avec la Terre sont coupées mais la sonde n'est pas complètement inactive durant cette phase : un logiciel particulièrement complexe ausculte régulièrement les équipements et les instruments scientifiques et s'assure que les composants de la sonde restent dans la plage de températures prévue en utilisant si nécessaire des résistances thermiques. Durant cette période la trajectoire de Rosetta atteint son point le plus éloigné du Soleil et l'énergie solaire disponible ne représente plus que 4 % de ce dont disposait la sonde près de la Terre. La surface des panneaux solaires a été dimensionnée pour pouvoir maintenir dans ces conditions défavorables la sonde en état de fonctionnement : celle-ci a besoin de 390 watts durant sa mise en sommeil (résistances chauffantes, exécution des programmes de contrôle de l'état de la sonde).

LES PHASES DE LA MISSION POST RÉVEIL

• RECETTE POST HIBERNATION (POST HIBERNATION COMMISSIONING : PHC)

Le "Post Hibernation Commissioning" commence après le retour de la sonde dans son mode normal de fonctionnement (référentiel de pointage stable acquis avec les senseurs stellaires).

Jusqu'à la fin du mois de février, tous les sous-systèmes de plateforme de l'orbiteur sont testés pour faire un état des lieux complet.

En mars, commencent les recettes en vol de chaque instrument de l'orbiteur. L'atterrisseur Philae est allumé pour la première fois le 28 mars, après 39 mois d'hibernation (dernière activation le 8 décembre 2010).

En avril, 3 périodes d'essai sont consacrées à la recette en vol de Philae : changement du logiciel de vol central, rafraîchissement, des logiciels de vol des instruments, essais de bon fonctionnement des différents modes des expériences, derniers essais d'interférences entre les instruments, ..., sont au menu.

• ÉTALONNAGE ET SCIENCE PRÉ-LIVRAISON (PREDELIVERY CALIBRATION AND SCIENCE : PDCS)

Le "PreDelivery Calibration and Science" est une phase comprise entre fin avril et fin octobre qui permet d'utiliser les instruments dans des conditions proches de celles rencontrées après l'atterrissage. Philae est attaché à l'orbiteur mais réalise des expériences quand la sonde se trouve dans la queue de la comète et s'en rapproche :

Mesures de magnétisme et plasma, interaction avec le vent solaire,

Mesure de températures,

Reniflage des gaz et analyse de leur composition.

• PROCESSUS DE SÉLECTION DU SITE D'ATTERRISSAGE (LANDING SITE SELECTION PROCESS : LSSP)

Le processus de sélection du site d'atterrissage (LSSP, Landing Site Selection Process) commence dès que sont obtenues les premières images résolues de la comète au début du mois de jullet.

Ces premières images fournies par l'instrument Osiris vont permettre de reconstruire une forme plus précise du noyau de la comète, ainsi qu'une bonne première approximation de ses paramètres rotationnels : direction de l'axe de rotation, durée de rotation.

Au fur et à mesure que la sonde s'approche de la comète, d'autres données sont fournies par les instruments Virtis, Miro, Alice, Rosina. Elles permettent de calculer l'activité de la comète, les caractéristiques du dégazage et d'émission de poussières.

Dans la deuxième quinzaine d'août, l'influence gravitationnelle de la comète influant sur l'orbite de Rosetta, la masse de la comète peut en être déduite.

L'exploitation de toutes ces données permet la création de différents modèles. Ils peuvent être pris en compte à différents moments dans les logiciels de calcul de trajectoire d'atterrissage. Ceux-ci déterminent les zones possibles d'atterrissage : si la comète est complexe en termes de forme, de dégazage, les zones d'atterrissage peuvent être très limitées.

La planéité des zones, la probabilité d'atterrir sur un rocher sont aussi des paramètres importants. Au final, les scientifiques décident des zones d'atterrissage sur des critères de variété du sol, d'activité ou non de la zone.

Le processus de sélection est prévu en 3 temps : un choix de 5 sites fait sur très peu de données à TL - 90 jours (responsabilité Philae), c'est-à dire 90 jours avant l'atterrissage, puis 2 sites sélectionnés à TL - 60 jours (responsabilité Philae). Enfin à TL - 30 jours, le site final, la date d'atterrissage et la trajectoire d'atterrissage sont déterminés (responsabilité ESA sur propositions du consortium Philae).

• PHASE DE PRÉPARATION À L'ATTERRISSAGE (LANDING DELIVERY PREPARATION : LDP)

La phase de préparation à l'atterrissage commence quand l'ensemble des contraintes suivantes sont connues :

Trajectoire d'observation proche (COP, Close Observation Phase),

Trajectoire de préparation à la séparation,

Trajectoire de descente et d'atterrissage de Philae (SDL, Separation, Descent, Landing),

Trajectoire post-séparation comprenant des manouvres d'orbite pour s'éloigner de la comète.

Ces données permettent de préparer les séquences d'opérations scientifiques pendant la descente et pendant la Première Séquence Scientifique (FSS, First Science Sequence).

Par ailleurs, un grand nombre de sous-systèmes sont testés avant la séparation. La pile est mise sous tension, la batterie secondaire rechargeable est chargée à son maximum.

• SÉPARATION, DESCENTE ET ATTERRISSAGE (SEPARATION, DESCENT, LANDING : SDL)

La phase de séparation, descente et atterrissage (SDL, Separation, Descent, Landing) est la plus complexe et la plus risquée.

La séparation de Philae de l'orbiteur est assurée par le MSS (Mechanical Support System) qui permet d'ajuster la vitesse de séparation. En cas de défaillance, un ressort est activé, mais sa vitesse n'est pas ajustable.

Quelques minutes après la séparation, le train d'atterrissage est déployé, dans le même temps que les antennes de Consert et le rostre de Romap.

En fonction de la durée de descente et de l'incertitude sur l'instant d'atterrissage, le logiciel de vol se met dans un mode d'attente de la détection de l'impact. Des prises de vue des zones survolées sont effectuées par l'instrument Rolis.

Dès que le train d'atterrissage détecte l'impact sur le sol, le propulseur à gaz froid (ADS, Active Descent System) est activé pour empêcher le rebond, ou le renversement du Philae au cas où le sol serait très chaotique. Les 2 harpons sont lancés l'un après l'autre, leur fil d'attache est mis sous tension pour arrimer définitivement l'atterrisseur à la comète.

Dans les minutes qui suivent, les caméras panoramiques sont activées. Elles vont permettre de déterminer le site d'atterrissage et la position de Philae après l'atterrissage.

Toutes ces opérations n'empêchent pas le fonctionnement d'autres instruments, en fonction de la durée de la descente et de la quantité d'activités parallèles générées.

La phase SDL se termine avec le vidage complet de la mémoire de masse de Philae.

• PREMIÈRE SÉQUENCE SCIENTIFIQUE (FIRST SCIENCE SEQUENCE : FSS)

La première séquence scientifique (FSS, First Science Sequence) consiste en l'activation de tous les instruments dans les heures qui suivent l'atterrissage. Seule la pile est utilisée ; sa durée d'utilisation est fonction de la durée de la descente, des temps de vidage mémoire, des durées d'activités scientifiques. Elle est estimée à environ 2,5 jours.

La planification des opérations scientifique est le résultat d'une optimisation obtenue par un logiciel qui tient compte d'un grand nombre de contraintes : températures, rendement des convertisseurs, rendement des batteries primaires, capacité mémoire des instrument, capacité mémoire centrale, vitesse de transfert des données, vitesse de vidage des données, visibilité orbiteur-Philae...

Actuellement, 3 blocs d'opérations sont prévus :

Bloc 1 : Consert, Romap,

Bloc 2 : SD2, Cosac, ptolemy,

Bloc 3 : Mupus, Sesame, Apxs.

La séquence exacte sera déterminée environ 20 jours avant l'atterrissage. Elle doit être robuste à l'incertitude sur le lieu d'atterrissage.

• SÉQUENCE SCIENTIFIQUE DE LONG TERME (LONG TERM SCIENCE : LTS)

La séquence scientifique de long terme (LTS, Long Term Science) est une phase de travail de Philae sur sa batterie rechargeable. Il est prévu de pouvoir recharger tous les 2 jours cette batterie et d'activer les instruments en fonction de ses capacités.

LA MISSION ROSETTA EN 10 CHIFFRES

SUR LA COMÈTE 67P/TCHOURIOUMOV-GUÉRASSIMENKO COMME SI TU Y ÉTAIS !

Tu n'as probablement jamais eu l'occasion de te trouver à la surface d'une comète. Bennn, moi non plus, tu vois ! Impossible donc de savoir à quoi le paysage pourrait ressembler. Grâce à un passionné d'astronomie, voici un GIF animé plutôt spectaculaire qui te donnera une bonne idée de la chose. Ledit passionné a partagé une création tout à fait étonnante, un GIF animé de la surface de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko, "Tchouri" de son petit nom, réalisé grâce à de nombreuses images capturées par la mission Rosetta de l’Agence Spatiale Européenne. Tout-à-fait étonnant !

Mark McCaughrean, conseiller principal pour les sciences et l’exploration à l’ESA, a expliqué que ce qui ressemble à de la neige est en réalité une combinaison d’étoiles et de poussières. Dans le fond, les étoiles sont celles de la constellation du Grand Chien.