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    Mission Rosetta: retour sur un exploit

    media Mercredi. Il est bientôt 8h35, l’heure du dernier « Go / NoGo » - « On y va / On n’y va pas ». La décision est finalement prise d’y aller. L’ordre est envoyé à la sonde. DR

    Dix ans et huit mois après son lancement, la sonde Rosetta de l’Agence spatiale européenne a réussi sa manœuvre la plus complexe : poser Philae, un petit robot, à la surface de la comète 67P/Churyumov–Gerasimenko. Un exploit unique dans l’histoire de l’exploration spatiale, qui permettra de répondre à de nombreuses questions sur l’origine de notre système solaire, de l’eau et peut-être même de la vie sur Terre.

    C’est le début de soirée, ce mardi 11 novembre. Au centre de contrôle de l’Agence spatiale européenne à Darmstadt en Allemagne, les yeux sont rivés sur des lignes de chiffres et de lettres qui défilent sur les écrans d’ordinateurs. Ils indiquent la position de Rosetta, la sonde que l’ESA a lancée il y a plus de dix ans et qui se trouve à 511 millions de kilomètres de là.

    Quelques heures auparavant, elle avait entamé une manœuvre qui va lui permettre de faire tomber son petit atterrisseur Philae sur la comète « Chury ». Il faut que sa nouvelle trajectoire soit parfaite car Philae n’aura aucun moyen de corriger sa course une fois sa descente commencée, pour se poser sur Agilkia, le site de la comète déterminé par l’ESA. Après quelques minutes d’observations, vers 20h30, les contrôleurs de vols, emmenés par l’Italien Andrea Accomazzo, donnent le feu vert. C’est le premier de la nuit, il en faudra trois autres avant de larguer réellement Philae.

    « On y va ! »

    Le second est donné après avoir vérifié que les commandes de largage fonctionnent bien. Le troisième feu vert, en revanche, nourri de nombreuses discussions : il est donné après avoir vérifié que Philae et ses instruments n’ont pas de soucis. Mais voilà, la petite fusée que le robot a sur sommet connait des ratés. C’est embêtant, elle est censée le plaquer au sol au moment où il touchera le sol de « Chury ». Avec une heure de retard sur l’horaire prévu, les équipes de l’ESA décident tout de même de passer outre et donnent leur accord.

    Mercredi, tôt le matin, les traits sont tirés au centre de commande. Il est bientôt 8h35, l’heure du dernier « Go / NoGo » - « On y va / On n’y va pas ». La décision est finalement prise d’y aller. L’ordre est envoyé à la sonde.

    Plus de recul possible, dans une heure et demie, Rosetta et Philae vont se séparer après avoir passé cette décennie collés-serrés. Paradoxalement, on peut lire du soulagement sur le visage de Matt Taylor. « Maintenant, c’est parti, pour de bon. Enfin ! Je suis certain que Philae va se poser sans encombre », assure le responsable scientifique de la mission à la barbe hirsute et la chemise bariolée de femmes dénudées. L’attente va être longue. Sept heures, c’est ce qu’il faudra au petit robot pour rejoindre « Chury », à son rythme de sénateur, vingt kilomètres plus loin.

    Contact établi

    En attendant, dans la salle de contrôle, Paolo Ferri, le responsable des opérations de l’ESA fronce les sourcils. Il est debout, voûté, le nez vissé sur les écrans. Puis, il exulte avec ses camarades autour : Philae et Rosetta communiquent entre eux. « Le contact est établi, c’est important ». En effet, le petit robot ne peut pas envoyer ses données directement à la Terre, il est obligé de se servir de Rosetta, toujours en orbite autour de la comète, en guise de relais. « Les premières informations sur la descente vont commencer à arriver d’une minute à l’autre », ajoute Paolo Ferri. Car Philae ne va pas attendre de poser les pieds sur « Chury » pour commencer son travail, il va profiter de ces sept heures pour enregistrer toute une série d’informations, comme le champ magnétique de la comète. Et les photos de la séparation, bien sûr. Elles arrivent quelques minutes après 15 heures, et Jean-Pierre Bibring est aux anges. Le responsable de CIVA, la petite caméra embarquée sur Philae, vient de voir la première image de la séparation, elle est magnifique.

    La sonde Rosetta, prise en photo par Philae quelques instants après leur séparation. On distingue bien les panneaux solaires de la sonde, malgré la présence du soleil dans le champ. ESA/Rosetta/Philae/CIVA

    Quelques minutes plus tard, ce sont les images du point de vue de Rosetta qui déclenchent les applaudissements. Prises par l’instrument OSIRIS, on y voit clairement le petit robot descendre, ses trois pattes dépliées.

    La camera Osiris de Rosetta a pris ce plan serré de Philae pendant sa descente vers «Chury». On voit clairement les pieds déployés de l’atterrisseur. ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS

    Encore une heure à attendre. Dans la salle de presse, la centaine de journalistes présents s’occupent et trompent le stress comme ils peuvent. Car l’angoisse des acteurs est contagieuse, les rires, nerveux. Andrea Accomazzo, Paolo Ferri et Stephan Ulamec, le responsable de Philae à l’agence spatiale allemande, ne quittent plus les écrans des yeux, où défilent les données envoyées par Philae. Puis, à 17h03, Andrea Accomazzo se frotte les yeux, humides, et se tourne vers ses camarades. « On confirme que l’atterrisseur est à la surface ! » Stephan Ulamec de renchérir, tout sourire, sous les applaudissements : « Philae nous parle, la première chose qu’il nous a dit c’est que les harpons ont été déclenchés ! »

    Andrea Accomazzo, debout, au téléphone, juste après avoir reçu la confirmation de l’atterrissage de Philae sur 67P/Churioumov-Guérassimenko ESA/J.Mai

    Et ces harpons, on va le voir, vont être au centre de la soirée à venir. Ils étaient censés être tirés par Philae au moment où elle touche le sol, se déployer et se rembobiner pour bien arrimer le robot sur la comète.

    Le plus joli saut de l’Histoire

    Au centre de commande, dans le flux de données envoyées par Philae, Stephan Ulamec et les autres lisent les données que leur envoie le robot. Parmi elles, cette ligne indiquant que Philae a bien rembobiné ses harpons et en déduisent donc que l’atterrisseur est solidement attaché. Ils réaliseront leur erreur quelques minutes plus tard : dans les données que Philae envoie, il apparaît qu’il semble en fait toujours en mouvement. Et pour cause : les harpons ne se sont finalement pas déclenchés, et on été en quelques sortes rembobinés dans le vide. Philae est à ce moment-là en train de rebondir, à cause de la très faible gravité de la comète – 100 000 fois plus faible que sur la Terre. Il s’agit d’ailleurs d’un saut qui peut-être considéré comme le plus beau de l’Histoire. Il va presque durer deux heures, emmenant Philae à un kilomètre de haut. Il sera suivi d’un deuxième rebond, beaucoup plus court – sept minutes – avant que le robot ne se pose pour de bon, à un kilomètre environ de la cible initiale. Tout ceci, les responsables du programme ne vont le reconstituer qu’au cours de la soirée. Au fur et à mesure de la soirée, leurs visages vont passer de la confiance au doute, puis sont de nouveaux souriants, Stephan Ulamec plaisantant même au fur et à mesure que les informations parviennent : « On n’a peut-être pas atterri une fois sur la comète, mais deux ! ». Et même trois fois, donc.

    Dans la salle de contrôle, on se prépare alors à une nouvelle nuit blanche. Il faut à présent déterminer où se trouve précisément Philae et retracer son parcours. L’instrument CIVA envoie son premier panorama au sol. Le robot y apparaît en bas d’une falaise ou d’un gros rocher, un de ses trois pieds dans le vide. Plus embêtant, il s’agit d’une zone très ombragée.

    Un montage de cinq photos prises au sol par Philae après s’être définitivement posé. Le robot se trouve dans une zone très sombre. ESA/Rosetta/Philae/CIVA

    Les dernières heures de Philae

    Sur les six heures de soleil prévues par tranche de douze heures (la durée d’une journée sur « Chury »), le robot ne voit finalement la lumière qu'une heure trente. Trop peu pour charger sa batterie secondaire, il faudra donc se contenter de la principale, conçue pour tenir environ deux jours et demi. La situation instable de Philae inquiète également, et certaines expériences sont compromises. Le forage, notamment, visant à prélever sur trente centimètres de profondeur des échantillons du sol et du sous-sol pour les analyser, devra attendre encore. La journée se passe et Philae fait toutes les expériences ne nécessitant pas de bouger. Il mesure la température, la composition du sol, il échange des ondes avec Rosetta pour analyser le noyau de « Chury ». Puis vient vendredi, il s’éteindra en fin de journée faute de batterie.

    Le centre de commande décide donc de lui envoyer une dernière série d’ordres, dont celui de procéder au forage. Celui-ci commence, et… la fenêtre de communication entre la Terre et le robot se ferme. Il faudra attendre la fin de la journée pour qu’elle s’ouvre de nouveau, en croisant les doigts pour que Philae soit toujours réveillé.

    Pendant ces longues heures, il faut décider de la marche à suivre en cas de contact. Doit-on déplacer le robot en espérant trouver une zone plus ensoleillée ? Mais comment ? Essayer de tirer les harpons est une option, le recul permettrait sans doute de faire sauter une nouvelle fois Philae. Mais la manœuvre est trop aléatoire, et est abandonnée. Une option est finalement retenue : faire se replier ses pieds pour le rehausser, et le faire pivoter pour que ce soit son plus grand panneau solaire qui fasse face au soleil. Puis l’attente.

    Philae travaille jusqu’à la dernière minute

    23h29. Cela fait quelques dizaines de minutes que la fenêtre de communication est ouverte, mais Philae a décidé de jouer avec les nerfs de ses opérateurs jusqu’au bout. Il communique enfin ! Mais le suspense est très loin d’être fini. Est-ce que le forage est réussi ? Il faudra encore attendre quelques jours pour analyser toutes les données. Mais Philae, en tout cas, tient bon. Il a le temps de faire quelques dernières expériences, d’envoyer toutes ses données, et de faire la manœuvre décidée plus tôt. C’est un succès, les dix instruments qu’il a embarqué avec lui ont tous fonctionné au mois une fois, il peut alors s’endormir.

    (Traduction : Ma vie sur une comète commence à peine Rosetta. Je t’en dirai plus sur mon nouveau chez-moi, la comète 67P bientôt … zzzzz)

    Se réveillera-t-il un jour ? Même si c’est peu probable, cela reste une possibilité. En se rapprochant du soleil, « Chury » et Philae vont recevoir plus de lumière, avec un maximum en août 2015, quand ils seront au plus proche du soleil. Dès que les chercheurs de l’ESA seront sûrs et certains de la position de Philae et de son inclinaison, ils lanceront une grande simulation de l’éclairement futur pour estimer la charge possible. En attendant, Rosetta, elle, tourne toujours autour de la comète et la scrute sous toutes les coutures. Sa mission est prévue pour durer jusqu’en décembre 2015. Après quoi, Andrea Accomazzo souhaiterait bien la faire se poser sur « Chury », pour qu’elle finisse ses jours à côté de Philae.

    Quelles sont les données scientifiques envoyées par Philae ? 

    La grande majorité des données recueillies par les dix instruments de Philae sont toujours en cours. Malgré cela, l’Agence spatiale européenne communique au fur et à mesures qu’elles arrivent les premières informations. Elle a ainsi annoncé que l’instrument COSAC, qui analyse la composition des gaz à la surface où résultant du chauffage d’échantillons pris à la surface, a découvert des molécules complexes contenant du carbone. Rosetta, en tournant autour de « Chury » avait déjà détecté des molécules avec du carbone, comme du méthane, du gaz carbonique ou encore du méthanol. Ces trois éléments ne contiennent qu’un seul atome de carbone, à la différence de ceux découverts par Philae qui en ont deux, voire trois pour l’un d’entre eux.C’est important, car les molécules contenant au minimum deux atomes de carbone peuvent se lier entre elles pour former de longues chaînes. C’est le cas par exemple des acides aminés, qui s’assemblent en protéines, utilisées par le vivant.

    Les responsables de l’instrument COSAC n’en ont pas encore dit plus, il faudra donc attendre encore un peu pour voir quelles sont les autres atomes associés à ces carbones. On peut en effet trouver trois carbones dans des gaz simples, tout comme dans les briques élémentaires du vivant. Des résultats plus détaillés seront publiés dans les mois à venir. Une autre expérience, celle-ci en partie ratée, a également permis d’en savoir plus sur la dureté du sol de la comète. Il s’agit de MUPUS, une sorte de poinçon bourré d’instruments de mesures que Philae devait planter dans le sol de « Chury ». Malheureusement, sans succès, le sol étant trop dur. Ce qui constitue en soi une information dont ne se doutaient pas les scientifiques. Selon l’ESA, le sol serait ainsi « dur comme de la glace solide » recouvert de poussière. Plus en profondeur, c’est l’instrument CONSERT qui était chargé de sonder le noyau de « Chury », à l’aide d’ondes que s’échangeaient Rosetta et Philae. Comme pour toutes les données scientifiques envoyées par le robot, elles ne seront rendues publiques qu’après analyse complète, pas avant quelques semaines au mieux. Mais on sait déjà que l’intérieur de « Chury » ne doit pas être dur comme sa surface. Les chercheurs ont en effet déjà estimé que la comète est deux fois moins dense que la glace, et est donc très poreuse en son sein.

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