Les comètes composées de deux lobes, comme « Tchouri » visitée par la sonde Rosetta, sont le produit de la ré-accumulation de fragments générés lors de collisions destructrices entre deux comètes. Ces collisions pourraient aussi expliquer certaines des structures mystérieuses observées sur Tchouri. Cette découverte d'une équipe internationale coordonnée par Patrick Michel, chercheur CNRS au laboratoire Lagrange (CNRS/Observatoire de la Côte d'Azur/Université de Nice-Sophia Antipolis[1]), sera publiée le 5 Mars 2018 dans Nature Astronomy.

Depuis Giotto visitant la comète de Halley en 1986, quelques sondes spatiales ont permis d'approcher plusieurs noyaux de comètes. Or, la majorité d'entre eux sont apparus allongés voire formés de deux lobes, comme la célèbre « Tchouri » observée de très près par la sonde Rosetta en 2014 et 2015. Les astronomes considèrent que cette forme étonnante s'explique par la jonction de deux anciennes comètes distinctes. Deux comètes forcément très peu denses et riches en éléments volatiles, donc évoluant très lentement, pour permettre un rapprochement en douceur et un contact qui ne les fasse pas exploser. Pour plusieurs raisons, il est supposé habituellement que ce type de rencontres en douceur ne se produit que dans les premières phases du Système solaire, il y a plus de 4 milliards d'années. Toutefois, un mystère demeure : comment des corps de la taille de Tchouri et aussi fragiles, nés il y a si longtemps, ont-ils pu survivre jusqu'à nous, alors qu'ils sont soumis constamment aux collisions dans les régions où ils évoluent ?

Une équipe internationale, comprenant notamment un chercheur français du laboratoire Lagrange, propose aujourd'hui un tout autre scénario, grâce à des simulations numériques en partie effectuées sur le Mésocentre Sigamm de l'Observatoire de la Côte d'Azur. Celles-ci ont montré que lors d'une collision destructrice entre deux comètes, seule une faible partie de la matière est pulvérisée à haute vitesse, réduite à l'état de poussières. Mais à l'opposé du point d'impact, les matériaux riches en éléments volatiles peuvent résister, et être éjectés à des vitesses relatives suffisamment faibles pour s'attirer et se ré-accumuler en formant de nombreux petits corps, qui s'agglutinent à leur tour pour n'en former qu'un seul. Un processus qui ne prend que quelques jours, voire quelques heures ! Et la comète ainsi produite préserve une faible densité et sa richesse en substances volatiles, comme Tchouri.

Ce phénomène serait possible même lors d'impacts à la vitesse d'1 km/s, typique dans la ceinture de Kuiper, l'anneau de comètes situé au-delà de Neptune d'où provient Tchouri.
Ce type de collisions entre comètes se produisant régulièrement, alors Tchouri a pu naître à n'importe quel moment de l'histoire du Système solaire et pas forcément à ses débuts, comme cela semblait acquis, réglant le problème de sa survie pendant si longtemps.

Ce nouveau scénario permet également d'expliquer la présence de trous et de couches stratifiées observés sur Tchouri : ceux-ci se seraient bâtis naturellement lors du processus de ré-accumulation, ou plus tard après sa formation.

Enfin, lors de la collision à l'origine de ce type de comètes, puisqu'aucune compaction ni échauffement significatifs ne se produisent, la composition primordiale est préservée : ces nouvelles comètes demeurent bien des objets primitifs. Même si Tchouri s'est formée récemment, l'analyse de sa matière nous permet bel et bien de remonter aux origines du Système solaire.

Cette étude a bénéficié du soutien financier du CNES et des Académies 2 (Systèmes complexes) et 3 (Espace, environnement et risques) de l'Idex Jedi de l'Université Côte d'Azur.

Ressources :

Film à découvrir sur https://www.dropbox.com/s/u7643hanvva57rp/Catastrophic%20disruptions.mp4?dl=0

Télécharger le communiqué de presse

Notes :

[1] Membre de l'Université Côte d'Azur

Références :

Catastrophic disruptions as the origin of bilobate comets. Stephen R. Schwartz, Patrick Michel, Martin Jutzi, Simone Marchi, Yun Zhang and Derek C. Richardson. Nature Astronomy, le 5 Mars 2018.
DOI 10.1038/s41550-018-0395-2

Source : Communiqué de Presse du CNRS http://www2.cnrs.fr/presse/communique/5467.htm

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Le chauffage produit par la désintégration d'isotopes de l'aluminium et du fer potentiellement présents dans la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko aurait été trop important au début de la vie de la nébuleuse protosolaire pour expliquer la présence de matériaux à basse température. En effet, la présence du monoxyde de carbone, de l'azote ou de l'argon, mise en évidence dans 67P/Churyumov-Gerasimenko par la mission Rosetta, n'est possible que si la comète s'est formée après 2 à 8 millions d'années d'évolution de la nébuleuse afin que celle-ci refroidisse suffisamment et permette à la comète de se former, tout en gardant ses matériaux les plus volatils. L'autre possibilité est que la comète se serait formée lentement sur tout cet intervalle de temps, lui permettant aussi de préserver une grande partie des glaces qu'elle a acquise depuis la nébuleuse. C'est ce que vient de montrer une équipe internationale dirigée par des chercheurs du Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (CNRS/Aix-Marseille Université). L'étude a été publiée le 6 avril 2017 dans The Astrophysical Journal Letters. 

Les conditions de formation des comètes demeurent encore méconnues. Ces objets se sont agglomérés soit à partir de blocs de constructions directement formés dans la nébuleuse protosolaire, soit d'après des débris provenant de la destruction de plus gros corps parents. Dans ces conditions, l'équipe a simulé l'influence du chauffage radiogénique sur la structure et la composition de corps glacés de tailles comprises entre celles des lobes de 67P/Churyumov-Gerasimenko (~2.6 km) et de la comète Hale-Bopp (~70 km), en utilisant les abondances canoniques de l'aluminium 26 et le fer 60, les deux nuclides dont la désintégration est considérée comme une source de chaleur importante pour les corps planétaires formés au tout début de l'histoire du système solaire. 

Les résultats de l'étude décrivent qu'il est à la fois impossible de former rapidement 67P/Churyumov-Gerasimenko, ou bien son corps parent, et de préserver les espèces volatiles observées dans la coma par la mission Rosetta. Les simulations attestent que si la croissance a été très rapide, la comète ou son corps parent ont dû se former entre 2,2 et 7,7 millions d'années après l'apparition de la nébuleuse protosolaire. Par contre, si la comète ou son corps parent se sont accrétés lentement, mais toujours sur le même intervalle de temps, alors ils ont pu préserver la majorité de leurs espèces volatiles.

Des délais plus courts de formation ou d'accrétion, compris entre 0,5 et 6,7 millions d'années après la formation de la nébuleuse, sont envisageables si l'on admet que l'intérieur profond de la comète ou de son corps parent ont été appauvris en espèces volatiles par le chauffage radiogénique, et que les couches externes sont restées riches en glaces. Cependant, si 67P/Churyumov-Gerasimenko s'est formée à partir de morceaux issus d'un tel corps parent, ceux ci constitueraient probablement un mélange homogène et il serait impossible de savoir si ces débris proviennent des couches internes ou externe de l'objet primitif.

La principale conclusion de ce travail est que la question de l'origine et des conditions de formation des blocs de construction de 67P/Churyumov-Gerasimenko demeure encore sans réponse. Une mission de retour d'échantillons vers une autre comète de la famille de Jupiter sera probablement nécessaire pour apporter de nouvelles réponses.

Reférences :

 Impact of radiogenic heating on the formation conditions of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko, O. Mousis, A. Drouard, P. Vernazza, J. I. Lunine, M., Monnereau, R. Maggiolo, K. Altwegg, H. Balsiger, J.-J. Berthelier, G. Cessateur, J. De Keyser, S. A. Fuselier, S. Gasc, A. Korth, T. Le Deun, U. Mall, B. Marty, H. Rème, M. Rubin, C.-Y. Tzou, J. H. Waite, and P. Wurz, The Astrophysical Journal Letters, 839:L4 (8 pp), 6 avril 2017

https://arxiv.org/pdf/1703.04227.pdf

Source : Actualités du CNRS-INSU http://www.insu.cnrs.fr/node/6425

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Rosetta, mission historique de l'ESA, s'est achevée comme prévu par un impact contrôlé de la sonde à la surface de la comète qu'elle accompagnait depuis plus de deux ans.

Le site d'atterrissage sur la comète - Crédit : ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Le centre de contrôle de l'ESA, à Darmstadt (Allemagne), a déclaré la mission officiellement terminée à 11 h 19 temps universel (13 h 19 heure de Paris), après avoir constaté la perte du signal de Rosetta, au moment de l'impact.

Hier soir, à 20 h 50 temps universel (22 h 50 heure de Paris), Rosetta avait amorcé une trajectoire de collision avec la comète, depuis une altitude d'environ 19 km, exécutant ainsi sa dernière manœuvre. La destination ciblée était située sur le plus petit lobe de la comète 67P/Tchourioumov-Guerassimenko, à proximité d'une zone d'hébergement de fosses actives, dans la région de Ma'at.

La comète à une distance de 8,9 km - caméra à angle étroit -Crédit : ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Au cours de sa descente, Rosetta a eu l'occasion d'étudier les gaz, les poussières et le plasma à proximité directe de la surface de la comète, et de prendre des clichés à très haute résolution.

Les fosses sont particulièrement intéressantes, car elles jouent un rôle important dans l'activité cométaire et fournissent de précieux indices sur la composition de l'intérieur de la comète.

Les informations collectées lors de la descente vers cette région fascinante ont été envoyées sur Terre avant l'impact. Il n'est désormais plus possible de communiquer avec la sonde.

« Rosetta vient d'accomplir une nouvelle prouesse qui entrera dans l'histoire », se réjouit Jan Wörner, Directeur général de l'ESA. « Aujourd'hui, nous célébrons le succès d'une mission qui a marqué un tournant majeur pour l'exploration spatiale, qui a surpassé nos rêves les plus ambitieux, et qui s'inscrit dans la glorieuse lignée des grandes “premières” de l'ESA dans le domaine de l'exploration cométaire. »

« Grâce à un effort international colossal, qui s'est étalé sur des dizaines d'années, nous avons réussi notre mission, qui consistait à envoyer dans l'espace un laboratoire scientifique de pointe afin d'étudier de près l'évolution d'une comète dans le temps, ce qu'aucune autre mission cométaire n'avait tenté auparavant », commente Alvaro Giménez, Directeur de la Science à l'ESA.

« La phase de conception de Rosetta avait commencé avant même que Giotto, première sonde de l'ESA envoyée dans l'espace lointain, ait pris le premier cliché d'un noyau cométaire (celui de la comète de Halley), en 1986.

« Des carrières entières ont été consacrées à Rosetta, et les données recueillies occuperont des générations de scientifiques pendant encore des dizaines d'années. »

Les sites d'atterrissage dans leur contexte - Copyright CIVA: ESA/Rosetta/Philae/CIVA; NAVCAM: ESA/Rosetta/NAVCAM – CC BY-SA IGO 3.0; OSIRIS: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA; ROLIS: ESA/Rosetta/Philae/ROLIS/DLR

« Cette mission n'a pas seulement été un triomphe aux plans scientifique et technique : Rosetta et son atterrisseur Philae ont également enflammé l'imagination du monde entier, et fasciné un public bien plus vaste que la communauté scientifique. C'était grisant de sentir que tant de gens étaient embarqués avec nous dans cette aventure », ajoute Mark McCaughrean, conseiller scientifique à l'ESA.

Depuis son lancement en 2004, Rosetta en est maintenant à sa sixième orbite autour du Soleil. Elle a parcouru près de 8 milliards de kilomètres, survolé trois fois la Terre et une fois la planète Mars, et rencontré sur sa route deux astéroïdes.

Après 31 mois d'hibernation dans l'espace lointain, la sonde s'est réveillée en janvier 2014, pour atteindre sa destination en août 2014.

Rosetta a été le premier véhicule spatial à se mettre en orbite autour d'une comète et le premier à y envoyer un atterrisseur, Philae, en novembre 2014. Mais sa mission ne s'est pas arrêtée là : elle a ensuite continué à surveiller l'évolution de la comète à mesure qu'elle s'approchait du soleil, puis qu'elle s'en éloignait.

« Rosetta a fonctionné pendant 786 jours dans l'environnement hostile de la comète, a exécuté plusieurs survols épiques très près de sa surface, a survécu à des éruptions inattendues, et est sortie indemne de deux passages en mode de sécurité », raconte Sylvain Lodiot, responsable de la conduite des opérations.

« Pour nous, les dernières opérations ont été les plus difficiles, mais après une telle aventure, quelle plus belle fin pour Rosetta que d'aller rejoindre son atterrisseur à la surface de la comète ? »

Si ce scénario final a été choisi, c'est parce que la trajectoire de la comète l'entraînera de nouveau au-delà de l'orbite de Jupiter, plus loin du Soleil que toutes les régions que Rosetta a traversées jusqu'à présent. Dans ces conditions, les panneaux solaires produiraient trop peu d'énergie pour faire fonctionner la sonde.

La trajectoire finale de Rosetta - Access the video

En outre, l'équipe responsable des opérations savait que d'ici peu, le Soleil serait beaucoup plus proche de la ligne de visée entre la Terre et Rosetta, et que pendant un mois cette situation compliquerait considérablement les communications avec la sonde.

« Nous avons décidé d'exécuter cet ultime plongeon vers la surface de la comète afin d'optimiser le retour scientifique de Rosetta », explique Patrick Martin, responsable de la mission.

« C'est une fin douce-amère, mais en fin de compte la mécanique du Système solaire était tout simplement contre nous : le destin de Rosetta a été scellé il y a bien longtemps. Mais tout ce qu'elle a accompli passera à la postérité et sera utilisé par la prochaine génération de scientifiques et d'ingénieurs dans le monde entier. »

Si le volet opérationnel de la mission s'est achevé aujourd'hui, les analyses scientifiques se poursuivront pendant encore de nombreuses années.

Rosetta a déjà permis de faire plus d'une découverte surprenante, à commencer par la forme curieuse de la comète, révélée lorsque la sonde s'en est approchée en juillet et août 2014. Les scientifiques pensent à présent que les deux lobes se sont formés séparément, avant de se rejoindre à l'occasion d'une collision à basse vitesse survenue dans les tout premiers temps du Système solaire.

L'observation de la comète sur le long terme a mis en évidence l'influence déterminante de sa forme sur ses saisons, sur les déplacements de poussière à sa surface, et sur les variations mesurées dans la densité et la composition de son « atmosphère », appelée coma.

La mission a également permis d'obtenir des résultats inattendus concernant les gaz s'échappant du noyau de la comète, dans lesquels des molécules d'oxygène et d'azote ont été décelées, ainsi que de l'eau ayant une « saveur » différente de celle des océans terrestres.

L'impact de Rosetta - Copyright ESA/ATG medialab

Pris dans leur ensemble, ces résultats laissent penser que la comète est née dans une région très froide de la nébuleuse protoplanètaire, pendant la formation du Système solaire, il y a plus de 4,5 milliards d'années.

Il semble que les comètes telles que Tchourioumov-Guerassimenko n'aient pas apporté sur Terre autant d'eau que ce que l'on imaginait jusqu'à présent. Mais qu'en est-il des autres ingrédients jugés nécessaires à l'apparition de la vie ?

Rosetta n'a pas déçu les scientifiques sur ce point : elle a en effet mis en évidence la présence de glycine, un acide aminé généralement présent dans les protéines, et de phosphore, composant essentiel de l'ADN et des membranes cellulaires. De nombreux composés organiques ont également été détectés par Rosetta depuis son orbite et par Philae in situ, à la surface.

Éruptions cométaires - Copyright OSIRIS: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA; NavCam: ESA/Rosetta/NavCam – CC BY-SA IGO 3.0

Globalement, les résultats de la mission Rosetta invitent à se représenter les comètes comme des traces immémoriales de la formation du Système solaire, plutôt que comme des fragments issus de collisions entre des corps plus volumineux. L'étude des comètes nous offre donc un aperçu inédit de ce à quoi pouvaient ressembler, il y a 4,6 milliards d'années, les éléments qui ont donné naissance aux planètes.

« Tout comme la pierre de Rosette, qui a donné son nom à notre mission, a marqué un tournant dans notre compréhension des hiéroglyphes et de l'histoire antique, le vaste trésor que constituent les données envoyées par Rosetta révolutionne notre vision du processus de formation des comètes et du Système solaire », s'enthousiasme Matt Taylor, responsable scientifique de la mission.

« Évidemment, il reste encore beaucoup de mystères à élucider. La comète n'a pas encore livré tous ses secrets, et les archives extraordinaires dont nous disposons à présent nous réservent sans aucun doute bien des surprises. Ce n'est qu'un début, vous n'avez pas tout vu ! »

Source : ESA http://www.esa.int/fre/ESA_in_your_country/France/Mission_accomplie_Rosetta_termine_son_voyage_par_une_descente_magistrale_vers_sa_comete

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Les caméras de Rosetta ont photographié 34 éruptions sur une période de trois mois encadrant le passage de la comète 67P/Churyumov–Gerasimenko au plus près du Soleil, le 13 août 2015.

Éruptions cométaires

Copyright OSIRIS: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA;

NavCam: ESA/Rosetta/NavCam – CC BY-SA IGO 3.0

Ces éruptions diffèrent des jets de gaz et des éjections de matière couramment observés sur le noyau de la comète, et qui se produisent à intervalles réguliers, au rythme du lever et du coucher du Soleil sur la comète.

Les éruptions sont plus lumineuses, et les scientifiques estiment qu'elles durent moins de 30 minutes, pendant lesquelles entre 60 et 260 tonnes de matériaux sont éjectés de la comète.

Ces éruptions se produisaient au moment du périhélie environ toutes les 30 heures, soit environ toutes les 2,4 rotations de la comète sur elle-même, et peuvent être réparties en trois catégories : celles présentant un jet fin et étroit, d'autres un jet plus diffus, et une combinaison des deux types précédents.

Guide de l'activité cométaire

Copyright OSIRIS: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA;

NavCam: ESA/Rosetta/NavCam – CC BY-SA IGO 3.0

Une des questions clés sur lesquelles s'est penché Jean-Baptiste Vincent, auteur principal de la publication scientifique qui paraît aujourd'hui dans Monthly Notices of the Astronomical Society, c'est l'élément déclencheur de ces éruptions.

L'équipe a découvert qu'une moitié des éruptions se sont produites au petit matin, quand le Soleil commence à réchauffer la surface plongée dans l'obscurité depuis plusieurs heures ; le changement rapide de température créerait des fractures qui libéreraient des matériaux volatiles qui se vaporiseraient de manière explosive.

Les autres éruptions se sont produites autour de midi, après plusieurs heures d'ensoleillement. Celles-ci s'expliqueraient par le fait que la chaleur accumulée atteindrait des poches de matériaux volatiles enfouis sur la surface, causant là encore un réchauffement soudain et une explosion.

Points d'origine des éruptions estivales

Copyrigh OSIRIS: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

L'équipe avance également une autre cause pour expliquer ces éruptions.

« Nous avons observé que la majorité des explosions semble se produire au niveau de limites régionales sur la comète, dans des zones qui présentent des changements de texture ou de topographie, comme des falaises abruptes, des puits ou des alcôves, » ajoute Jean-Baptiste.

Au moins une des éruptions étudiées s'est produite dans l'obscurité, et semble liée à l'effondrement d'une falaise. Une falaise érodée peut en effet s'effondrer à tout instant, de jour comme de nuit, et révéler des quantités substantielles de matériaux pouvant créer une explosion, même quand la zone n'est pas exposée à la lumière du Soleil.

Effondrement d'une falaise et activité cométaire - Copyright Based on J.-B. Vincent et al (2015)

Source : ESA http://www.esa.int/fre/ESA_in_your_country/France/Feux_d_artifice_estivaux_sur_la_comete_de_Rosetta

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Le 2 septembre dernier, la caméra OSIRIS à bord de Rosetta a pris des images de l'atterrisseur Philae sur la surface de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko. Il se trouve dans une anfractuosité, au cœur de la zone prédite par le radar CONSERT (Comet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission).

Cela met fin à une recherche commencée au lendemain du 12 novembre 2014. En effet, moins de 12 heures après l'atterrissage mouvementé de Philae, l'équipe européenne CONSERT avait pu fournir une première estimation de la position de l'atterrisseur à partir des mesures acquises dans la nuit. En collaboration avec les centres d'opération de Rosetta, (European Space Operations Centre, ESOC/ESA et European Space Astronomy Centre, ESAC/ESA) et de Philae (Science Operation and Navigation Centre, SONC/CNES et Lander Control Centre, LCC/DLR), cette localisation a été rapidement revisitée en utilisant une meilleure connaissance de la trajectoire réelle de Rosetta (cercle violet sur la figure - Kofman, 2015 [1]).

Dans les jours qui ont suivi l'atterrissage, grâce à des mesures supplémentaires effectuées à la demande de l'ESA, CONSERT a été utilisé comme un GPS pour trianguler la position de Philae sur la comète 67P. L'analyse complète des mesures et des trajectoires de la sonde a permis d'aboutir à une estimation finale de la position de Philae dans une zone de 22 x 106 m (en jaune sur la figure – Herique et al., 2015 [2]).
Cette localisation a piloté depuis novembre 2014 les campagnes de recherche optique de Philae : il n'était pas possible de couvrir l'ensemble de la comète avec une résolution suffisante, c'est donc autour de cette zone que les équipes de l'instrument OSIRIS (Max-Planck Institute for Solar System Research, MPS et le Laboratoire d'astrophysique de Marseille, LAM) et celles de l'ESA ont concentré leurs efforts. Apres l'identification de nombreux candidats possibles, c'est finalement le 2 septembre 2016, lorsque la sonde a été assez proche pour offrir des images haute résolution, que Philae a été imagé avec suffisamment de détails pour être identifié sans ambiguïté.

CONSERT est un radar sondeur bistatique qui mesure le délai de propagation d'ondes radio à travers la comète entre Philae et l'orbiteur Rosetta. Dans le mode normal, les mesures acquises pour différentes positions de Rosetta par rapport à la comète 67P permettent d'estimer la vitesse de propagation et l'atténuation du signal dans le noyau cométaire, et d'obtenir des informations sur sa structure interne. La détermination de la position et de l'orientation précises de l'atterrisseur et la connaissance de la topographie avoisinante permettront de modéliser le comportement de l'antenne CONSERT sur Philae et ainsi de pouvoir interpréter les variations rapides de puissance observées sur le signal CONSERT.  Les mesures effectuées après l'atterrissage ont déjà permis d'estimer conjointement la position de Philae, la permittivité diélectrique moyenne de l'intérieur du plus petit lobe cométaire,  et d'en extraire des informations sur la structure (Kofman et al., 2015 et Ciarletti et al., 2015 [3]) et la composition de ce lobe.

CONSERT a été développé et opéré par l'Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Genoble, IPAG, le Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales, LATMOS et le Max-Planck Institute for Solar System Research, MPS sous financement du Centre national d'Etudes Spatiales, du German Aerospace Center, DLR, du CNRS-INSU et de l'Université Grenoble Alpes.

Références :

[1] W Kofman, A Herique, Barbin, Barriot, Ciarletti, Clifford, Edenhoffer, Elachi, Eyraud, Goutail, Heggy, Jorda, Lasue, Levasseur-Regourd, Nielsen, Pasquero, Preusker, Puget Plettemeier, Rogez, Sierks, Statz, Svedhem, Williams, Zine, Van Zyl, Internal properties of the nucleus of Comet 67P/ Churyumov- Gerasimenko as measured by the CONSERT instrument. Science, 30 juillet 2015, vol 349 issue 6247.

[2] A Herique, Y Rogez, P Pasquero, S Zine, P Puget, W Kofman, PHILAE localization from CONSERT / ROSETTA measurement, Planetary and Space Science, novembre 2015, vol 117, p.475-484.

[3] V. Ciarletti, A.C. Levasseur-Regourd, J. Lasue, C. Statz, D. Plettemeier, A. Hérique, Y. Rogez, and W. Kofman, A possible near-surface gradient in local properties of 67P/Churyumov-Gerasimenko nucleus revealed by CONSERT measurements, Astronomy and Astrophysics, novembre  2015, vol 583.

Source : Actualités du CNRS-INSU http://www.insu.cnrs.fr/node/6006

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Moins d'un mois avant la fin de la mission, des photos prises par la caméra haute-résolution de Rosetta dévoilent l'atterrisseur Philae, coincé dans une fissure sombre de la comète 67P/Churyumov–Gerasimenko.

Image principale et médaillon de l'atterrisseur: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA; contexte: ESA/Rosetta/NavCam – CC BY-SA IGO 3.0

Ces images ont été prises le 2 septembre par la caméra à angle étroit OSIRIS alors que la sonde effectuait un passage à 2,7km de la surface, et montrent clairement Philae, dont le corps mesure 1m, et deux de ses pieds.

Ces images, prises plus près que jamais de la surface de la comète, fournissent également la preuve de l'orientation de Philae et confirment pourquoi il fut si difficile d'établir la communication avec Philae après son atterrissage le 12 novembre 2014.

Gros plan de Philae

Crédit : ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

« Nous sommes très heureux d'avoir enfin réussi à photographier Philae et de pouvoir le voir avec un tel niveau de détail, et ce moins d'un mois avant la fin de la mission, » déclare Cecilia Tubiana de l'équipe en charge d'OSIRIS, qui fut la première à voir les images après leur téléchargement hier.

“Cette formidable nouvelle signifie que maintenant que nous savons où Philae se trouve, nous possédons désormais les informations qui nous manquaient pour replacer dans leur contexte les trois jours de relevés scientifiques effectués par Philae ! » explique Matt Taylor, responsable scientifique de la mission Rosetta.

Image montrant Philae, prise par la caméra à angle étroit OSIRIS le 2 septembre

Crédit : ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

« Maintenant que la recherche de l'atterrisseur est terminée, nous nous sentons prêts à l'atterrissage de Rosetta, et nous attendons avec impatience la perspective de prendre des photos d'encore plus près du site d'atterrissage de Rosetta, » ajoute Holger Sierks, principal investigateur de la caméra OSIRIS.

Le 30 septembre, la sonde effectuera un aller simple vers la surface de Rosetta, une ultime mission qui permettra d'examiner la comète de très près, et notamment les puits à ciel ouvert de la région de Ma'at. Les scientifiques de Rosetta espèrent que ces observations permettront de découvrir les secrets de la structure intérieure de la comète.

Source : ESA http://www.esa.int/fre/ESA_in_your_country/France/On_a_trouve_Philae

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

L'oxygène récemment découvert dans la coma de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko par le spectromètre de masse Rosina de la mission Rosetta [1] est plus ancien que le système solaire et provient du milieu interstellaire. C'est ce que vient de découvrir une équipe internationale de chercheurs, dirigée par Olivier Mousis du Laboratoire d'astrophysique de Marseille (CNRS/Aix-Marseille Université), Françoise Pauzat et Yves Ellinger du Laboratoire de chimie théorique (CNRS/Université Pierre et Marie Curie).

L'oxygène aurait été formé à partir de molécules d'eau cassées par le bombardement de rayons cosmiques galactiques. Ces molécules étaient alors sous forme de grains de glace situés dans le nuage interstellaire, qui a précédé la nébuleuse protosolaire d'où est né le système solaire. Les molécules d'oxygène ainsi formées se seraient stabilisées lors de leur inclusion dans les trous créés dans la glace d'eau par le bombardement des rayons cosmiques galactiques. Ces grains de glace auraient par la suite été transportés dans les parties externes de la nébuleuse protosolaire, et se seraient agglomérés pour former les comètes.

Images de la Comète 67P/C-G prises par la caméra OSIRIS, le 12 août 2015 montrant des jets de gaz. Crédits : ESA/Rosetta/MPS

L'étude montre que, même si elle a pu subir des transitions de phase (cristallisation de la glace originellement amorphe), l'eau est restée sous forme solide depuis sa formation dans les régions froides du milieu interstellaire jusqu'à son incorporation dans les comètes dans les parties externes de la nébuleuse protosolaire. Ce résultat permet d'expliquer la forte corrélation entre les taux de production de l'oxygène et de l'eau mesurés dans la coma de 67P/Churyumov-Gerasimenko¹, et est également compatible avec les différents scénarios prédisant la formation des comètes à partir de glaces amorphes, de clathrates ou de glaces cristallines. Il implique aussi que la température de la nébuleuse protosolaire n'a jamais pu excéder 150 K (température de sublimation de la glace d'eau) dans la région de formation des comètes. Cette étude, issue d'une collaboration interdisciplinaire entre astrophysiciens et chimistes théoriciens a été publiée le 1er juin dans The Astrophysical Journal Letters.²

Note(s):

[1] Rosetta est une mission de l'ESA avec des contributions de ses États membres et de la NASA.

Pour en savoir plus: 

Consulter la publication de The Astrophysical Journal Letters

Source(s): 

1-Bieler, A., Altwegg, K., Balsiger, H., Bar-Nun, A., Berthelier, J.-J., Bochsler, P., Briois, C., Calmonte, U., Combi, M., de Keyser, J., van Dishoeck, E. F., Fiethe, B., Fuselier, S. A., Gasc, S. Gombosi, T. I., Hansen, K. C., Hässig, M., Jäckel, A., Kopp, E., Korth, A., Le Roy, L., Mall, U., Maggiolo, R., Marty, B., Mousis, O., Owen, T., Rème, H., Rubin, M., Sémon, T., Tzou, C.-Y., Waite, J. H., Walsh, C., Wurz, P.

Abundant molecular oxygen in the coma of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko. Nature, Volume 526, Issue 7575, pp. 678-681 (2015).

2-Mousis, O., Ronnet, T., Brugger, B., Ozgurel, O., Pauzat, F., Ellinger, Y., Maggiolo, R., Wurz, P., Vernazza, P., Lunine, J. I., Luspay-Kuti, A., Mandt, K. E, Altwegg, K., Bieler, A., Markovits, A., Rubin, M.

Origin of molecular oxygen in comet 67P/Churyumov-Gerasimenko. The Astrophysical Journal Letters,Volume 823, Numéro 2, 1er juin 2016.

Source : Actualités du CNRS-INSU http://www.insu.cnrs.fr/node/5842

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Des ingrédients considérés comme cruciaux dans l'origine de la vie sur Terre ont été découverts sur la comète que la sonde Rosetta de l'ESA observe depuis bientôt deux ans.

Un acide aminé que l'on trouve communément dans les protéines, la glycine, et un composant clé de l'ADN et des membranes cellulaires, le phosphore, font partie de ces ingrédients.

Les scientifiques débattent depuis longtemps de la forte probabilité que des astéroïdes aient apporté l'eau et les molécules organiques sur Terre après que celle-ci se soit refroidie suite à sa formation, et qu'ils aient fourni quelques-uns des éléments de base permettant l'émergence de la vie.

Alors que l'on savait déjà que la composition de l'eau sur certaines comètes et sur certains astéroïdes se rapproche de celles des océans sur Terre, Rosetta a découvert une différence significative sur sa comète, alimentant ainsi le débat sur le rôle joué par les comètes et les astéroïdes dans l'origine de l'eau sur Terre.

Mais de nouveaux résultats révèlent que les comètes avaient néanmoins le potentiel de transmettre des ingrédients indispensables à la vie telle que nous la connaissons.

Des traces du plus simple des acides aminés, la glycine, avaient été trouvées dans des échantillons de la Comète Wild-2 ramenés sur Terre en 2006 lors de la mission Stardust de la NASA. Une possible contamination terrestre de ces échantillons de poussières en avait néanmoins rendu l'analyse extrêmement difficile.

Rosetta, a quant à elle détecté de manière directe et répétée de la glycine dans la chevelure, ou coma, de sa comète.

« C'est la première détection non ambiguë de glycine sur une comète, » explique Kathrin Altwegg, investigatrice principale de l'instrument ROSINA qui a effectué les mesures, et auteure principale de l'article scientifique publié aujourd'hui dans Science Advances.

L'autre détection passionnante effectuée par Rosetta et décrite dans l'article est celle du phosphore, un élément clé de tous les organismes vivants connus. On le trouve par exemple dans la structure de l'ADN, dans les membranes cellulaires et lors du transport de l'énergie chimique au sein des cellules pour le métabolisme.

“La multitude de molécules organiques déjà identifiées par Rosetta, auxquelles s'ajoute maintenant l'enthousiasmante confirmation d'éléments fondamentaux comme la glycine et le phosphore, confirme notre idée que les comètes ont le potentiel de transmettre les molécules clés de la chimie prébiotique, » ajoute Matt Taylor, le scientifique de la mission Rosetta pour l'ESA.

« L'un des objectifs principaux de la mission Rosetta était de prouver que les comètes sont des réservoirs de matériaux primitifs au sein du Système Solaire et qu'elles auraient pu amener ces ingrédients vitaux sur Terre, et nous sommes donc ravis de ce résultat. »

http://www.esa.int/fre/ESA_in_your_country/France/La_comete_de_Rosetta_renferme_les_ingredients_de_la_vie

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Les glaces enfouies à l'intérieur de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko se trouvent essentiellement sous forme cristalline, ce qui implique qu'elles seraient issues de la nébuleuse primitive, et donc du même âge que notre système solaire. Cette découverte a été obtenue par une équipe internationale pilotée par un chercheur du  LAM [1] (CNRS/Aix Marseille Université) et comprenant également des chercheurs du laboratoire J.-L. Lagrange (OCA/CNRS/Université Nice Sophia Antipolis) et du Centre de recherches pétrographiques et géochimiques (CNRS/ Université de Lorraine), avec le soutien du CNES. Leurs résultats proviennent de l'analyse de données fournies par l'instrument Rosina [2], placé à bord de la sonde Rosetta de l'Agence spatiale européenne. Ces travaux ont été publiés le 8 Mars 2016 dans The Astrophysical Journal Letters.

La mission Rosetta nous dévoile peu à peu les secrets des comètes et a permis de trancher une question vieille de plusieurs décennies : la nature de leurs glaces. Deux grandes hypothèses s'affrontaient jusqu'ici: celle d'une glace cristalline, où les molécules d'eau sont arrangées de manière périodique, et celles d'une glace amorphe, où les molécules d'eau sont désordonnées. Un problème rendu d'autant plus sensible par ses implications sur l'origine et la formation des comètes et du système solaire.

C'est l'instrument Rosina de la sonde Rosetta qui aura permis de répondre à cette question. Ce spectromètre de masse a d'abord mesuré, en octobre 2014, les abondances du diazote (N2), du monoxyde de carbone (CO) et de l'argon (Ar) dans la glace de Tchouri. Ces données ont été comparées à celles obtenues en laboratoire dans des expériences sur de la glace amorphe, ainsi qu'à celles de modèles décrivant la composition d'hydrates de gaz, un type de glace cristalline où les molécules d'eau peuvent emprisonner des molécules de gaz. Les proportions de diazote et d'argon retrouvées sur Tchouri correspondent bien à celles du modèle des hydrates de gaz alors que la quantité d'argon déterminée sur « Tchouri » est cent fois inférieure à celle que la glace amorphe peut piéger. La glace de la comète possède donc bien une glace de structure cristalline.

Cette découverte est capitale car elle permet de dater la naissance des comètes. En effet, les hydrates de gaz sont des glaces cristallines qui se sont formées dans la nébuleuse primitive du système solaire,  à partir de la cristallisation de grains de glace d'eau et de l'adsorption de molécules de gaz sur leurs surfaces au cours du lent refroidissement de la nébuleuse. Si les comètes sont composées de glace cristalline, cela signifie qu'elles se sont forcément formées en même temps que le système solaire, et non auparavant dans le milieu interstellaire. La structure cristalline des comètes prouve également que la nébuleuse primitive était suffisamment chaude et dense pour sublimer la glace amorphe qui provenait du milieu interstellaire. Les hydrates de gaz agglomérés par Tchouri ont dû se former entre -228 et -223 °C pour reproduire les abondances observées. Ces travaux confortent également les scénarios de formation des planètes géantes, ainsi que de leurs lunes, qui nécessitent l'agglomération de glaces cristallines.

Notes :

[1] Laboratoire au sein de l'Institut Pytheas

[2] Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis

Pour en savoir plus :

Article de la revue The Astrophysical Journal Letters

Références :

A protosolar nebula origin for the ices agglomerated by 67P/Churyumov-Gerasimenko. Mousis, O., Lunine, J. I., Luspay-Kuti, A., Guillot, T., Marty, B., Ali-Dib, M., Altwegg, K., Hässig, M., Rubin, M., Vernazza, P., Waite, J. H., and Wurz, P. The Astrophysical Journal Letters, 8 Mars 2016

Source : Actualités du CNRS-INSU http://www.insu.cnrs.fr/node/5723

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

La sonde Rosetta de l'ESA a effectué la première détection in situ de molécules d'oxygène s'échappant d'une comète, une observation surprenante qui suggère que ces molécules ont été incorporées à la comète pendant sa formation.

Rosetta observe la comète 67P/Churyumov–Gerasimenko depuis plus d'un an, et la sonde a détecté une quantité importante de gaz différents qui s'échappent de son noyau. La vapeur d'eau, le monoxyde et le dioxyde de carbone sont les plus abondants, et une grande variété de gaz à base de nitrogène, de soufre, de carbone et même des gaz nobles ont également été détectés.

L'oxygène est le troisième élément le plus abondant dans l'Univers, mais la version moléculaire la plus simple de ce gaz, O₂, s'est révélée étonnamment rare à trouver, même dans les nuages de formation d'étoiles, parce qu'il est très réactif, et se casse rapidement pour se lier avec d'autres atomes et molécules.

Retrouvez l'article complet ici (en anglais).

Source : ESA http://www.esa.int/fre/ESA_in_your_country/France/Premiere_detection_d_oxygene_moleculaire_a_proximite_d_une_comete

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Plusieurs équipes de chercheurs français du LATMOS¹, LPC2E², CRPG³, LAM⁴, IRAP⁵ impliqués dans l'analyse des observations effectuées par les instruments embarqués à bord de la sonde Rosetta (ESA) nous révèlent l'absence de lien pour certains éléments chimiques entre notre Terre et les atmosphères cométaires. Dans le même temps, des chercheurs de l'Observatoire de la Côte d'Azur ont montré que l'activité précoce de la comète est dûe aux fortes variations de temperature engendrées par les processus d'ombrage de la surface topographique. Ces travaux sont parus dans les revues Science et The Astrophysical Journal Letters, 810 :L22

Froids et inactifs loin du soleil, les noyaux cométaires glacés se vaporisent à l'approche du système solaire interne, libérant sous l'effet des radiations solaires un flux de gaz et de poussières. La chevelure et la queue de la comète ainsi formées, la coma, les différencient alors des autres petits corps inactifs du système solaire : les astéroïdes.

L'eau, le carbone, l'azote terrestre ne seraient pas d'origine cométaire

L'instrument ROSINA développé par une équipe internationale sous la coordination de Kathrin Altwegg (Université de Berne, Suisse) et embarqué à bord de la sonde ROSETTA, analyse ainsi la composition des gaz de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko par spectrométrie de masse. Cet instrument permet l'analyse élémentaire et isotopique de ces gaz.

Les résultats montrent que la glace cométaire est riche en deutérium, avec un rapport Deutérium/Hydrogène trois fois supérieur à la valeur des océans terrestres, ce qui interdit une filiation directe entre ce type de comète et l'eau terrestre⁶.
Par ailleurs, pour la première fois un gaz rare, l'argon a été détecté dans une coma cométaire, et ce, en grande quantité⁷. Les gaz rares sont importants en tant que traceurs de l'origine et de l'évolution des atmosphères des planètes internes (Vénus la Terre et Mars).  Cette mesure d'argon confirme pleinement que les élements majeurs qui forment l'atmosphère terrestre et les océans (l'eau, le carbone, et l'azote) ne peuvent provenir de comètes de type 67P, et auraient été apportés par des astéroïdes riches en volatils. Par contre, elles suggèrent qu'une fraction importante des gaz rares sont d'origine cométaire (Marty et al., soumis).
Cet instrument a également mesuré en continu la composition de la coma (H₂O, CO₂, CO, N²...)⁸ et a montré son hétérogénéité chimique. Ces mesures permettent de mieux connaître les conditions de formation de la glace cométaire, dont sa température (autour de 30-40 K)⁹.

L'activité de la comète trahie par son ombre…

L'imageur NAVCAM a révélé de façon inattendue que l'activité précoce de 67P, matérialisée par des jets de gaz et de poussières et encore mal comprise, se produisait principalement dans la zone concave du cou, entre les 2 lobes principaux (cf. Fig). Or, cette région est la moins exposée au Soleil et devrait être en moyenne plus froide, et donc moins propice à  la sublimation de la glace que les autres régions de la comète.

Pour comprendre ce paradoxe les chercheurs de l'Observatoire de la Côte d'Azur¹⁰ ont utilisé un modèle thermophysique prenant en compte la conductivité thermique et la topographie complexe de la comète pour calculer une carte de température de sa surface au cours de ses rotations. Ce modèle leur a permis de mettre en évidence que la région du cou présentait entre août et Décembre 2014 les variations de température les plus rapides en réponse au processus d'ombrage par les terrains environnants. Une nouvelle relation de cause à effet est donc mise au jour entre ces variations thermiques de surface et l'activité précoce de la comète.

Il a déjà été observé que des variations rapides de température peuvent induire de la fracturation à la surface des petits corps du système solaire (Delbo et al. 2014). Les auteurs proposent dans cet article que le taux d'érosion de la surface de la comète, lié à cette fracturation thermique, soit plus élevé dans le cou qu'ailleurs. Cette fracturation du matériau de surface permet la pénétration des radiations solaires plus en profondeur. Ceci expliquerait pourquoi la région du cou révèle à l'analyse plus de glace que les autres régions et pourquoi elle est la principale source de gaz de la comète (cf. Fig). Plus généralement, ces résultats suggèrent que la fracturation par effet thermique (formation du régolite) doit être beaucoup plus rapide à la surface des corps sans atmosphère présentant des concavités importantes (formation d'ombre) que ne le prévoit les estimations actuellement disponibles.

Notes : 

Les participants et laboratoires français de l'expérience Rosina
J.-J. Berthelier¹, C. Briois², B. Marty³, O. Mousis⁴, H. Rème^5,6
1-LATMOS/IPSL-CNRS-UPMC-UVSQ, 4 Avenue de Neptune, F-94100 Saint-Maur, France.
2-Laboratoire de Physique et Chimie de l'Environnement et de l'Espace (LPC2E), UMR 6115 CNRS – Université d'Orléans, France.
3-Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques, CRPG-CNRS, Université de Lorraine, 15 rue Notre Dame des Pauvres, BP 20, 54501 Vandoeuvre lès Nancy, France.
4-Aix Marseille Université, CNRS, LAM (Laboratoire d'Astrophysique de Marseille) UMR 7326, 13388 Marseille, France.
5-Université de Toulouse–UPS-OMP–IRAP, Toulouse, France. 6CNRS–IRAP, 9 avenue du Colonel Roche, BP 44346, F-31028 Toulouse Cedex 4, France.

Références :

6 - Altwegg, K et al. 2015. 67P/Churyumov-Gerasimenko, a Jupiter Family Comet with a High D/H Ratio. Science 347: 1261952–1.
7 - Balsiger, H. et al. 2015. Detection of argon in the coma of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko Science Advances 2015, 1500377 (online)
8 - Hässig, M. et al. 2015. Time Variability and Heterogeneity in the Coma of 67P/Churyumov-Gerasimenko. Science 347: aaa0276–1.
9 - Rubin, M. et al. 2015. Molecular Nitrogen in Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko Indicates a Low Formation Temperature. Science : 1–4. aaa6100.
10 - Alí-Lagoa V., Delbo M., Libourel G. (2015) Rapid temperature changes and the early activity on comet 67P/CHURYUMOV-GERASIMENKO. The Astrophysical Journal Letters, 810 :L22

Source : Actualités du CNRS-INSU http://www.insu.cnrs.fr/node/5490

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

À partir des données fournies par la sonde Rosetta de l'ESA sur la comète 67P / Churyumov-Gerasimenko, des chercheurs apportent la première preuve observationnelle de l'existence d'un cycle quotidien de la glace d'eau à la surface de la comète.

Les comètes sont de grands agrégats de glaces et de poussières, qui perdent régulièrement une partie de leur matériel lorsqu'elles passent près du Soleil sur leurs orbites très excentriques.

Quand la lumière du Soleil chauffe le noyau gelé d'une comète, la glace dans le sol – composée principalement de glace d'eau, mais aussi d'autres substances volatiles – sublime.

Le gaz qui en résulte s'échappe de la comète, emportant avec lui des poussières solides : ensemble, ce mélange de gaz et de poussière constitue la coma et les queues brillantes qui rendent observables de nombreuses comètes depuis la terre.

Parvenue à destination en août 2014, Rosetta étudie de près, depuis plus d'un an, la comète 67P, surveillant la façon dont son activité augmente régulièrement au cours des mois. La comète a atteint le périhélie, le point le plus proche du Soleil sur son orbite de 6 ans et demi, le 13 août 2015, et retourne depuis lentement vers le Système solaire extérieur.

Une des questions ouvertes étudiée par les spécialistes des comètes concerne les processus physiques qui alimentent l'activité de dégazage. L'idée est de savoir s'il existe un mécanisme qui réapprovisionne la surface des noyaux cométaires au quotidien en glace fraîche.

Selon une étude présentée aujourd'hui dans la revue scientifique Nature, une équipe scientifique a observé de la glace d'eau qui apparaît et disparaît périodiquement sur une région de la comète. Ces observations ont été fournies par l'instrument VIRTIS, le spectromètre imageur visible, infrarouge et thermique de Rosetta, en septembre 2014 lorsque la comète d'approchait du Soleil.

« Nous avons trouvé ce qui maintient la comète en vie », explique Maria Cristina de Sanctis, de l'INAF-IAPS à Rome (Italie), auteure principal de l'étude.

L'équipe a étudié un ensemble de données de VIRTIS recueillies en septembre 2014 et focalisées sur Hapi, une région située sur le « cou » de la comète. Durant cette période, la comète se trouvait à environ 500 millions de kilomètres du Soleil, et le cou était l'un des endroits les plus actifs du noyau.

Lors de la rotation de la comète, qui effectue un tour complet en un peu plus de 12 heures, les différentes régions subissent des conditions d'éclairage variées.

« Nous avons vu des signes révélateurs de glace d'eau sur la région de la comète que nous avons analysée, mais seulement quand cette région se trouvait dans l'ombre », ajoute Maria Cristina.

« En revanche, quand le soleil brillait sur cette région, il n'y avait plus de glace. Cela indique un comportement cyclique de la glace d'eau au cours de la rotation de la comète. »

Les données suggèrent que, lorsqu'une région du noyau est éclairée, la glace d'eau sublime dans les premiers centimètres du sol, se transformant en gaz qui s'échappe ensuite de la comète. Lorsque cette région se retrouve à l'ombre, la surface refroidit très rapidement ; les couches plus profondes, qui ont accumulé la chaleur solaire, refroidissent plus lentement et restent plus chaudes.

En conséquence, la glace d'eau sous la surface continue de sublimer et de migrer vers la surface à travers le sol poreux. Cependant, dès que cette vapeur d'eau « souterraine » atteint la surface froide, elle gèle à nouveau, créant ainsi une couverture légère de glace fraîche sur cette région.

Dès que le Soleil se lève de nouveau sur cette région, les molécules dans la couche de glace nouvellement formée subliment immédiatement.

« Nous avions soupçonné qu'un tel cycle de la glace d'eau pouvait exister dans les comètes, sur la base de modèles théoriques et des observations antérieures d'autres comètes, mais maintenant, grâce à la surveillance continue par Rosetta de 67P / Churyumov-Gerasimenko, nous disposons enfin d'une preuve observationnelle », précise Fabrizio Capaccioni, responsable scientifique de VIRTIS à l'INAF-IAPS à Rome, Italie.

À partir de ces données, il est possible d'estimer l'abondance relative de la glace d'eau par rapport à d'autres matériaux. Sur la portion sondée de la surface, la quantité de glace d'eau représente jusqu'à 10 ou 15% en masse, et elle semble être intimement mélangée avec les autres composants du sol.

Les scientifiques ont également calculé la quantité d'eau qui a sublimé dans la région qu'ils ont analysée avec VIRTIS, qui représente environ 3% de la quantité totale de vapeur d'eau mesurée simultanément par MIRO, l'instrument micro-ondes pour l'orbiteur de Rosetta.

 « Il est possible que de nombreuses régions à la surface connaissent ce cycle, fournissant ainsi une contribution au dégazage global de la comète », ajoute Capaccioni.

Les scientifiques s'occupent actuellement de l'analyse des données recueillies lors des mois suivants, pendant lesquels l'activité de la comète a augmenté, alors qu'elle se rapprochait du Soleil.

« Ces résultats nous donnent une idée de ce qui se passe sous la surface, à l'intérieur de la comète », en conclut Matt Taylor, scientifique du projet Rosetta de l'ESA.

« Rosetta a la capacité essentielle de suivre les modifications de la comète sur des échelles de temps courtes ou longues, et nous avons hâte de pouvoir combiner toutes ces informations pour comprendre l'évolution de cette comète et des comètes en général."

Ce travail de recherche fait l'objet d'un article intitulé « The diurnal cycle of water ice on cometary nuclei », par Maria Cristina de Sanctis, et al., publié dans la revue Nature, le 23 septembre 2015.

Les résultats sont basés sur des images et des spectres pris aux longueurs d'ondes de la lumière infrarouge le 12, 13 et 14 septembre 2014 par VIRTIS, le spectromètre d'imagerie visible, infrarouge et thermique de Rosetta.

Collaboration

Ce résultat, fruit d'une collaboration internationale, implique la participation de six chercheurs français, issus de l'Observatoire de Paris (Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA) : Observatoire de Paris / CNRS / Université Pierre et Marie Curie / Université Paris Diderot) et de l'Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (CNRS / Université Joseph Fourier).

Source : ESA http://www.esa.int/fre/ESA_in_your_country/France/Rosetta_observe_le_cycle_de_la_glace_d_eau_sur_la_comete

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Des molécules organiques inédites sur une comète, une structure assez variée en surface mais plutôt homogène en profondeur, des composés organiques formant des amas et non dispersés dans la glace… ce sont quelques-uns des résultats issus des premières données de Philae à la surface de la comète « Tchouri ». Réalisés dans le cadre de la mission Rosetta de l'ESA, ces travaux ont mobilisé des chercheurs du CNRS, d'Aix-Marseille Université, de l'Université Joseph Fourier, de l'Université Nice Sophia Antipolis, de l'UPEC, de l'UPMC, de l'Université Paris-Sud, de l'Université Toulouse III – Paul Sabatier et de l'UVSQ, avec le soutien du CNES. Ils sont publiés au sein d'un ensemble de huit articles, le 31 juillet 2015, dans la revue Science. Ces résultats in situ, très riches en informations inédites, mettent en évidence quelques différences par rapport aux observations antérieures de comètes et aux modèles en vigueur.

La mission de rendez-vous cométaire Rosetta a offert, grâce à l'atterrissage du module Philae, une opportunité exceptionnelle : celle de l'étude in situ d'un noyau cométaire (de sa surface à sa structure interne), 67P/Tchourioumov-Guérassimenko (alias Tchouri). Elle est susceptible de faire progresser la compréhension de ces petits corps célestes témoins des origines du système solaire. Les mesures réalisées du 12 au 14 novembre 2014 (pendant les 63 heures qui ont suivi sa séparation d'avec Rosetta) par les dix instruments de l'atterrisseur Philae ont complété les observations effectuées par l'orbiteur Rosetta [1]. Et son arrivée mouvementée sur la comète a même été source d'informations supplémentaires.

Des molécules organiques inédites

Vingt-cinq minutes après le contact initial de Philae avec le noyau de la comète, COSAC (Cometary sampling and composition experiment) a réalisé une première analyse chimique, en mode « renifleur », c'est-à-dire en examinant les particules entrées passivement dans l'appareil. Ces particules proviennent vraisemblablement du nuage de poussière produit par le premier contact de Philae avec le sol. Seize composés ont pu être identifiés, répartis en six classes de molécules organiques (alcools, carbonyles, amines, nitriles, amides et isocyanates). Parmi eux, quatre sont détectés pour la première fois sur une comète (l'isocyanate de méthyle, l'acétone, le propionaldéhyde et l'acétamide).

Ces molécules sont des précurseurs de molécules importantes pour la vie (sucres, acides aminés, bases de l'ADN…). Mais la présence éventuelle de ces composés plus complexes n'a pas pu être identifiée sans ambigüité dans cette première analyse. Par ailleurs, quasiment toutes les molécules détectées sont des précurseurs potentiels, produits, assemblages, ou sous-produits les uns des autres, ce qui donne un aperçu des processus chimiques à l'œuvre dans un noyau cométaire et même dans le nuage protosolaire en effondrement, aux premiers temps du système solaire.

Des amas de matière organique dès l'origine

Les caméras de l'expérience CIVA (Comet infrared and visible analyser) ont révélé que les terrains proches du site d'atterrissage final de Philae sont dominés par des agglomérats sombres qui sont vraisemblablement de gros grains de molécules organiques. Les matériaux des comètes ayant été très peu modifiés depuis leurs origines, cela signifie qu'aux premiers temps du système solaire, les composés organiques étaient déjà agglomérés sous forme de grains, et pas uniquement sous forme de petites molécules piégées dans la glace comme on le pensait jusqu'à présent. Ce sont de tels grains qui, introduits dans des océans planétaires, auraient pu y favoriser l'émergence du vivant.

Des terrains variés cachant un intérieur plutôt homogène

COSAC a identifié un grand nombre de composés azotés, mais aucun composé soufré, contrairement à ce qu'avait observé l'instrument ROSINA, à bord de Rosetta. Cela pourrait indiquer que la composition chimique diffère selon l'endroit échantillonné.

Par ailleurs, les propriétés mécaniques des terrains ont pu être déduites de l'« accométage » à rebondissements de Philae. L'atterrisseur a d'abord touché la surface à un endroit baptisé Agilkia, et a ensuite rebondi plusieurs fois avant d'atteindre le site nommé Abydos. La trajectoire de Philae et les données enregistrées par ses instruments montrent qu'Agilkia est composé de matériaux granuleux sur une vingtaine de centimètres, tandis qu'Abydos a une surface dure.

Au contraire, l'intérieur de la comète parait plus homogène que prévu par les modèles. L'expérience radar CONSERT (Comet nucleus sounding experiment by radio transmission) donne, pour la première fois, accès à la structure interne d'un noyau cométaire. Le temps de propagation et l'amplitude des signaux ayant traversé la partie supérieure de la « tête » (le plus petit des deux lobes de Tchouri) montrent que cette portion du noyau est globalement homogène, à l'échelle de dizaines de mètres. Ces données confirment aussi que la porosité est forte (75 à 85%), et indiquent que les propriétés électriques des poussières sont analogues à celles de chondrites carbonées.

Une surface tourmentée

L'expérience CIVA-P (P pour panorama), composée de sept microcaméras, a pris une image panoramique (360°) du site d'atterrissage final de Philae. Elle révèle que les fractures déjà repérées aux grandes échelles par Rosetta se retrouvent aussi jusqu'à l'échelle millimétrique. Ces fractures sont formées par choc thermique, en raison des grands écarts de température que connait la comète lors de sa course autour du soleil.

Des précisions sur la localisation et l'orientation de Philae

Cette image panoramique où apparait par endroits un pied ou une antenne, a aussi révélé la position de Philae. Il repose dans un trou de sa propre taille, couché sur le côté (avec seulement deux pieds sur trois au contact du sol), et entouré de parois qui compliquent son alimentation en énergie solaire et ses communications avec Rosetta.

L'instrument CONSERT a quant à lui déterminé, avec trois périodes d'observations en visibilité directe entre la sonde Rosetta et Philae, la zone (150 mètres par 15 mètres) où se trouve Philae. Cela a facilité la reconstitution de la trajectoire de Philae entre le premier site de contact, Agilkia, et le site d'atterrissage final, Abydos. Puis, en utilisant les signaux qui ont traversé l'intérieur de la comète, CONSERT a réduit l'incertitude sur la localisation de Philae (au bord de la région dénommée Hatmehit) à une bande de 21 mètres par 34 mètres.

Avec les quatre autres articles publiés (portant par exemple sur les propriétés magnétiques et thermiques de Tchouri), ces premières mesures à la surface d'une comète renouvellent l'image que l'on avait de ces petits corps du système solaire.

Les laboratoires français impliqués sont :

- l'Institut d'astrophysique spatiale (CNRS/Université Paris Sud)

- l'Institut de chimie de Nice (CNRS/Université Nice Sophia Antipolis)

- l'Institut Fresnel Marseille (CNRS/Aix-Marseille Université/Ecole Centrale Marseille)

- l'Institut méditerranéen d'océanographie (CNRS/Université de Toulon/IRD/Aix-Marseille Université)

- l'Institut de planétologie et astrophysique de Grenoble (CNRS/UJF)

- l'Institut de recherche en astrophysique et planétologie (CNRS/Université Toulouse III – Paul Sabatier)

- le Laboratoire d'astrophysique de Marseille (CNRS/Aix-Marseille Université)

- le Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales (CNRS/UPMC/UVSQ)

- le Laboratoire interuniversitaire des systèmes atmosphériques (CNRS/UPEC/Université Paris Diderot)

- le Laboratoire de planétologie et géodynamique de Nantes (CNRS/Université de Nantes/Université d'Angers)

Note : 

[1] Voir le communiqué de presse du 10 décembre 2014, « Rosetta : les premiers résultats de l'instrument ROSINA » et celui du 21 janvier 2015, « Tchouri sous l'œil de Rosetta ».

Référence : 

- 67P/Churyumov-Gerasimenko surface properties, as derived from the first CIVA-P in situ panoramic images, J-P. Bibring et al., Science, 31 juillet 2015. DOI : 10.1126/science.aab0671

- Properties of the 67P/Churyumov-Gerasimenko interior revealed by CONSERT radar, W. Kofman et al., Science, 31 juillet 2015. DOI : 10.1126/science.aab0639

- Organic compounds on comet 67P/Churyumov-Gerasimenko revealed by COSAC mass spectrometry, F. Goesmann et al., Science, 31 juillet 2015. DOI : 10.1126/science.aab0689

- The landing(s) of Philae and inferences about comet surface mechanical properties, J. Biele et al., Science, 31 juillet 2015. DOI : 10.1126/science.aaa9816

Source : Actualités du CNRS-INSU http://www.insu.cnrs.fr/node/5416

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Philae, l'atterrisseur de Rosetta, s'est réveillé après sept mois d'hibernation sur la surface de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Crédit : ESA/ATG medialab

Les signaux ont été reçus le 13 juin à 22h28 CEST par le Centre européen des opérations spatiales de l'ESA à Darmstadt. Plus de 300 paquets de données ont été analysés par les équipes du Centre de contrôle de l'atterrisseur au Centre allemand pour l'aéronautique et l'aérospatiale (DLR).

« Philae va très bien : sa température de fonctionnement est de -35°C et il a 24 watts à sa disposition, » explique Stephan Ulamec, responsable de l'atterrisseur Philae pour DLR. « L'atterrisseur est opérationnel. »

Philae a « parlé » pendant 85 secondes avec son équipe via Rosetta, pour la première fois depuis son entrée en hibernation au mois de novembre.

Après analyse des données, il est apparu que Philae ne vient pas seulement de se réveiller : « Nous avons également reçu des données historiques – jusqu'à maintenant, cependant, l'atterrisseur n'avait pas été capable de nous contacter ».

Les scientifiques attendent maintenant le prochain contact. Il y a encore plus de 8000 paquets de données dans la mémoire de masse de Philae, qui donneront à l'équipe de DLR des informations sur ce qui est arrivé à l'atterrisseur au cours des jours précédents sur la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Philae s'était éteint le 15 novembre 2014 à 1h15 CET après une soixantaine d'heures d'opérations sur la comète. L'unité de communication sur l'orbiteur Rosetta était allumée et à l'écoute de l'atterrisseur depuis le 12 mars 2015.

Rosetta est une mission de l'ESA, menée grâce aux contributions de ses États membres et de la NASA. L'atterrisseur de Rosetta, Philae, a été fourni par un consortium piloté par le DLR, le MPS, le CNES et l'ASI.

Source : ESA http://www.esa.int/fre/ESA_in_your_country/France/L_atterrisseur_Philae_de_Rosetta_est_sorti_d_hibernation

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Rosetta/Rosetta_s_lander_Philae_wakes_up_from_hibernation

http://blogs.esa.int/rosetta/2015/06/14/rosettas-lander-philae-wakes-up-from-hibernation/

http://sci.esa.int/rosetta/56019-rosettas-lander-philae-wakes-up-from-hibernation/

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

L'étude approfondie de la comète 67P/ Churyumov–Gerasimenko qu'effectue Rosetta a révélé un processus au fonctionnement inattendu, et qui est à l'origine de la rupture rapide des molécules d'eau et de dioxyde de carbone qui sont éjectées de la surface de la comète.

Copyright Spacecraft: ESA/ATG medialab;

comet, left: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA;

comet, top right: ESA/Rosetta/NavCam – CC BY-SA IGO 3.0; data: Feldman et al (2015).

La mission Rosetta est arrivée à proximité de la comète l'année dernière. Elle est depuis en orbite, ou survole la comète à des distances allant de plusieurs centaines de kilomètres à tout juste huit km. Ce faisant, elle récolte des données sur tous les aspects de l'environnement de la comète grâce à ses onze instruments scientifiques.

L'un des instruments, le spectrographe Alice fourni par la NASA, examine la composition chimique de l'atmosphère de la comète, ou coma, aux longueurs d'ondes de l'ultraviolet lointain.

Dans ces longueurs d'onde, les scientifiques peuvent détecter grâce à Alice les éléments les plus abondants dans l'Univers, tels que l'hydrogène, l'oxygène, le carbone et l'azote. Le spectrographe sépare les couleurs qui composent la lumière de la comète, un spectre grâce auquel les scientifiques peuvent identifier la composition chimique des gaz de la coma.

Les scientifiques ont découvert que les molécules semblent être cassées lors d'un processus à deux étapes.

Un photon ultraviolet du Soleil frappe tout d'abord une molécule d'eau dans la coma de la comète et l'ionise, éjectant un électron à haute énergie. Cet électron frappe alors une autre molécule d'eau de la coma, la casse en deux atomes d'hydrogène et un atome d'oxygène, et charge ces atomes en énergie dans le même temps. Ces atomes émettent alors une lumière ultraviolette qui est détectée dans les longueurs d'ondes correspondantes par Alice.

De manière similaire, c'est l'impact d'un électron avec une molécule de dioxyde de carbone qui casse cette molécule en atomes,  et créée les émissions de carbone observées.

Pour plus de détails, référez-vous à l'article original (en anglais).

Source : ESA http://www.esa.int/fre/ESA_in_your_country/France/L_etude_aux_ultraviolets_de_la_coma_de_la_comete_revele_des_surprises

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Dans quatre mois à partir d'aujourd'hui, le 13 Août, la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko atteindra le périhélie - un moment qui définit son point le plus proche du Soleil sur son orbite.

Crédit : ESA/Rosetta/NAVCAM – CC BY-SA IGO 3.0

Pour 67P/Churyumov-Gerasimenko, ceci a lieu à une distance d'environ 185 millions de kilomètres du Soleil, entre les orbites de la Terre et de Mars.

Rosetta accompagne la balade, et a regardé l'évolution progressive de la comète depuis son arrivée en Août 2014.

Comme les couches de surface de la comète sont doucement réchauffées, les glaces gelées subliment. Le gaz qui s'échappent emportent des flots de poussière dans l'espace, et, ensemble, ceux-ci s'étendent lentement pour créer l'atmosphère floue de la comète, ou coma.

Comme la comète continue à se déplacer plus près du Soleil, le réchauffement se poursuit et l'activité s'élève, et la pression du vent solaire provoque que certains des matériaux s'écoulent dans de longues queues, une faite de gaz, l'autre de poussières. La coma de la comète s'étendra finalement sur des dizaines de milliers de kilomètres, tandis que les queues peuvent s'étendre sur des centaines de milliers de kilomètres, et les deux seront visibles à travers de grands télescopes sur Terre.

Mais c'est l'étude attentive de Rosetta de la comète, à quelques dizaines de kilomètres au-dessus de sa surface, qui permet que la source de l'activité de la comète soit étudiée en détail, en fournissant un contexte aux observations basées au sol plus distantes.

Ce montage spectaculaire de 18 images montre l'activité de la comète de nombreux angles différents comme on le voit entre le 31 Janvier (en haut à gauche) et le 25 Mars (en bas à droite), lorsque la sonde était à des distances de l'ordre de 30 à 100 km de la comète. Dans le même temps, la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko était à des distances entre 363 millions et 300 millions de kilomètres du Soleil.

Après le périhélie, Rosetta continuera à suivre la comète, en regardant comment l'activité disparaît lorsqu'elle s'éloigne du Soleil et à nouveau vers le Système solaire externe.

http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2015/04/Comet_activity_31_January_25_March_2015

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Ce jeudi, 12 mars à 5h CET les équipes de Rosetta et de l'atterrisseur Philae effectueront la première tentative de réception d'un signal en provenance de ce dernier. Philae est posé dans un lieu relativement ombragé de la comète et jusqu'à présent, faute de lumière pour recharger ses batteries, il est resté en sommeil en attendant que la luminosité augmente au fur et à mesure de l'approche de la comète vers le Soleil. Si elle n'est pas nulle, et on le souhaite vivement, la probabilité de recevoir un signal dès jeudi reste faible car la température de Philae est probablement encore trop basse pour permettre la mise en route de ses différents composants, puis la prise de contact et le pilotage.

En effet, l'intérieur de l'appareil doit atteindre les -45°C au minimum. De plus l'atterrisseur doit être capable de générer au moins 5,5 watts avec ses panneaux solaires. Philae est conçu pour se “réveiller” dès que ces conditions sont réunies, poursuivre son réchauffement interne et démarrer la recharge de ses batteries. Notons qu'il sera possible que Philae soit déjà réveillé sans pour autant pouvoir disposer de suffisamment de puissance pour émettre. La puissance nécessaire  à cet effet est de 19 watts.

Des commandes - qui seront relayées par l'orbiteur à Philae - ont étés mises au point pour permettre à l'atterrisseur d'optimiser son réchauffement. Il pourrait exécuter ces commandes quand bien même il ne répondra pas encore à l'orbiteur. C'est un pilotage dit « en aveugle ». De plus, même si les batteries n'avaient pas survécu au froid les ingénieurs comptent sur la possibilité de faire fonctionner Philae durant les quelques moments d'ensoleillement direct.

À partir du moment où Philae sera réveillé et pourra communiquer, la première chose qu'il fera sera de communiquer sur son « état de santé ». État de ses batteries rechargeables ? États de fonctionnement des différents éléments ? Quantité d'énergie qu'il reçoit ?... La programmation et les opérations scientifiques des ses instruments en dépendront.

Si cette tentative du 12 mars n'aboutit pas, d'autres tentatives suivront, dans la semaine qui suit, puis au fur et à mesure de l'approche au Soleil.

Note(s) :

Rosetta est une mission de l'ESA (avec le support de ses pays membres) et de la NASA. L'atterrisseur Philae de Rosetta est fourni par un consortium composé de l'ASI, du CNES, du DLR et du MPS. Rosetta sera la première mission de l'histoire à aller à la rencontre d'une comète, de l'accompagner dans son voyage jusqu'au Soleil, et d'y poser un atterrisseur.

La coordination des opérations scientifiques de Philae est assuré en  par Jean-Pierre Bibring, enseignant chercheur de l'Université Paris Sud à l'Institut d'astrophysique spatiale (CNRS/Université Paris Sud).

Les expériences auxquelles les laboratoires du CNRS contribuent :

- Orbiteur (9 instruments sur les 11) : ALICE, CONSERT, COSIMA, MIDAS, MIRO, OSIRIS, ROSINA, RPC, VIRTIS.

- Atterrisseur (5 instruments sur les 10) : APXS, CIVA, CONSERT, COSAC et SESAME.

Les laboratoires CNRS impliqués dans Rosetta-Philae :

- CRPG, Centre de recherches pétrographiques et géochimiques (CNRS/Université de Lorraine)

- CSNSM, Centre de sciences nucléaires et de sciences de la matière (CNRS/Université Paris-Sud)

- GET, Géosciences environnement Toulouse (CNRS/CNES/IRD/Université Paul Sabatier)

- IAS, Institut d'astrophysique spatiale (CNRS/Université Paris-Sud)

- ICN, Institut de chimie de Nice (CNRS/UNS)

- IPAG, Institut de planétologie et d'astrophysique de Grenoble (CNRS/Université Joseph Fourier)

- IRAP, Institut de recherche en astrophysique et planétologie (CNRS/Université Paul Sabatier)

- LAAS, Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (CNRS)

- LAM, Laboratoire d'astrophysique de Marseille (CNRS/Université d'Aix-Marseille)

- LATMOS, Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales (CNRS/Université Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines/ Université Pierre et Marie Curie)

- LERMA, Laboratoire d'étude du rayonnement et de la matière?en astrophysique (CNRS/Observatoire de Paris/?Université de Cergy-Pontoise/Université Pierre et Marie Curie/ENS)

- LESIA, Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (CNRS/Observatoire de Paris/ Université Pierre et Marie Curie/Université Paris Diderot)

- LISA, Laboratoire interuniversitaire des systèmes atmosphériques (CNRS/Université Paris-Est Créteil/Université Paris Diderot)

- LPC2E, Laboratoire de physique et chimie de l'environnement et de l'espace (CNRS/Université d'Orléans)

- LPP, Laboratoire de physique des plasmas?(CNRS/École Polytechnique/Université Pierre et Marie Curie/Université Paris-Sud)

- UTINAM, Univers, transport, interfaces, nanostructures, atmosphère et environnement, molécules (CNRS/Université de Franche-Comté)

Source : Actualités du CNRS-INSU http://www.insu.cnrs.fr/node/5241

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Quelques jours après le passage en “rase-motte” - 6 kilomètres tout de même - de Rosetta sur la comète Chury le 14 février 2015, les images prises par l'instrument OSIRIS, ont été reçues. Avec une résolution sans précédent de 11 centimètres par pixels, ces données de la NAC [1] nous révèle des structures de surface cométaire vue depuis la sonde avec un niveau détail encore jamais atteint. Étant donné qu'au point le plus rapproché de ce survol, le Soleil, Rosetta et la comète étaient presque parfaitement alignés l'ombre, ou plus exactement la pénombre de la sonde est visible sur l'image.

L'alignement entre le Soleil, la sonde et la comète offre des conditions d'observation tout à fait singulières qui permettent de mieux caractériser les propriétés de la surface. On note en particulier la présence d'une vaste zone circulaire centrée sur l'ombre de Rosetta  légèrement plus brillante que le reste de la surface. Cela s'explique par le phénomène bien connu d'opposition, dû à la rétrodiffusion de la lumière qui est amplifiée par la présence de petites particules à la surface de la comète (ce phénomène est observé sur la lune et d'autres petits corps recouverts d'une couche de fines poussières appelée régolithe). L'étude de cet effet d'opposition permettra de caractériser les propriétés de la poussière cométaire.

L'ombre de Rosetta que l'on voit très bien en bas de l'image forme un rectangle de 20 mètres par 50. Ces dimensions correspondent à la pénombre créée par la sonde qui est éclairée par une source lumineuse étendue, en l'occurrence le Soleil.

Note(s) :

[1] La NAC, Narrow Angle Camera d'OSIRIS, est un instrument imageur à haute résolution spatiale conçu et développé par le Laboratoire d'astrophysique de Marseille (CNRS / Aix-Marseille Université) en partenariat avec la société ASTRIUM et plusieurs laboratoires européens.

Le système d'imagerie OSIRIS a été réalisé par un consortium mené par le Max Planck Institute for Solar System Research (Allemagne) en collaboration avec le CISAS, l'Université de Padova (Italie), le Laboratoire d'astrophysique de Marseille, l'Instituto de Astrofísica de Andalucia (Espagne), le CSIC (Espagne), le Scientific Support Office of the European Space Agency (Pays-Bas), l'Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (Espagne), l'Universidad Politéchnica de Madrid (Espagne), le Department of Physics and Astronomy of Uppsala University (Suède), et l'Institute of Computer and Network Engineering of the TU Braunschweig (Allemagne). OSIRIS a reçu le soutien financier du DLR (Allemagne), le CNES, l'ASI (Italie), MEC (Espagne), le SNSB (Suède) et le Directoire technique de l'ESA.

Rosetta est une mission de l'ESA (avec le support de ses pays membres) et de la NASA. L'atterrisseur Philae de Rosetta est fourni par un consortium composé de l'ASI, du CNES, du DLR et du MPS. Rosetta sera la première mission de l'histoire à aller à la rencontre d'une comète, de l'accompagner dans son voyage jusqu'au Soleil, et d'y poser un atterrisseur.

Source : Actualités du CNRS-INSU http://www.insu.cnrs.fr/node/5225

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

L'ESA vient de produire une infographie qui résume les propriétés essentielles de la comète 67P/Churyumov–Gerasimenko, telles que déterminées par les instruments de Rosetta Durant les premiers mois d'observations. L'ensemble des valeurs qui y figure sont présentées et expliquées dans la séries d'articles publiés dans la revue Science du 23 janvier 2015.

Infographie qui résume les propriétés essentielles de la comète 67P/Churyumov–Gerasimenko. © ESA

Plus d'informations sur les résultats publiés dans Science

Contributions des différents instruments

- Forme, rotation, volume et porosité : OSIRIS

- Masse : RSI

- Densité : RSI/OSIRIS

- Rapport poussière/gaz : GIADA, MIRO et ROSINA

- Température de surface : VIRTIS

- Température de subsurface et taux production de vapeur d'eau : MIRO

- Albédo : OSIRIS et VIRTIS

- Images : NavCam (OSIRIS)

Le CNRS-INSU est impliqué dans les instruments OSIRIS (et la NavCam), MIRO, ROSINA et VIRTIS.

Source : Actualités du CNRS-INSU http://www.insu.cnrs.fr/node/5166

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

De forme surprenante en deux lobes et de forte porosité, le noyau de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko (surnommée Tchouri) révèle une large gamme de caractéristiques grâce aux instruments MIRO, VIRTIS et OSIRIS de la mission Rosetta de l'ESA, à laquelle participent notamment des chercheurs du CNRS, de l'Observatoire de Paris et de plusieurs universités [1], avec le soutien du CNES. Au nombre de sept, leurs études, publiées le 23 janvier 2015 dans Science, montrent également que la comète est riche en matériaux organiques et que les structures géologiques observées en surface résultent principalement de phénomènes d'érosion. L'instrument RPC-ICA a quant à lui retracé l'évolution de la magnétosphère de la comète alors que l'instrument ROSINA cherche les témoins de la naissance du Système Solaire.

Le noyau de 67P/Churyumov-Gerasimenko

Les images de la comète 67P prises par la caméra OSIRIS montrent une forme globale inhabituelle composée de deux lobes séparés par un « cou » dont l'origine demeure inexpliquée. Sa surface de composition globalement homogène présente une grande diversité de structures géologiques qui résultent des phénomènes d'érosion, d'effondrement et de redéposition. L'activité de la comète, surprenante à grande distance du soleil, se concentre actuellement dans la région du « cou ». L'ensemble des images a permis de réaliser un modèle en trois dimensions de la comète et la topographie détaillée du site original d'atterrissage de Philae. Combiné avec la mesure de la masse, ce modèle a donné la première détermination directe de la densité d'un noyau cométaire qui implique une très forte porosité. Ce modèle fournit également le contexte « cartographique » pour l'interprétation des résultats des autres expériences.

Les propriétés de surface de 67P/Churyumov-Gerasimenko

L'instrument MIRO a permis aux chercheurs d'établir une carte de la température de la proche sous surface de 67P. Celle-ci montre des variations saisonnières et diurnes de température qui laissent supposer que la surface de 67P est faiblement conductrice au niveau thermique, en raison d'une structure poreuse et peu dense. Les chercheurs ont également effectué des mesures du taux de production d'eau de la comète. Celui-ci varie au cours de la rotation du noyau, l'eau dégagée par la comète étant localisée dans la zone de son « cou ».

Une comète riche en matériaux organiques

VIRTIS a fourni les premières détections de matériaux organiques sur un noyau cométaire. Ses mesures de spectroscopie indiquent la présence de divers matériaux contenant des liaisons carbone-hydrogène et/ou oxygène-hydrogène, la liaison azote-hydrogène n'étant pas détectée à l'heure actuelle. Ces espèces sont associées avec des minéraux opaques et sombres tels que des sulfures de fer (pyrrhotite ou troïlite). Par ailleurs, ces mesures indiquent qu'aucune zone riche en glace de taille supérieure à une vingtaine de mètres n'est observée dans les régions illuminées par le Soleil, ce qui indique une forte déshydratation des premiers centimètres de la surface.

La naissance de la magnétosphère d'une comète

En utilisant l'instrument RPC-ICA (Ion Composition Analyser), les chercheurs ont retracé l'évolution des ions aqueux, depuis les premières détections jusqu'au moment où l'atmosphère cométaire a commencé à stopper le vent solaire (aux alentours de 3,3 UA [2]). Ils ont ainsi enregistré la configuration spatiale de l'interaction précoce entre le vent solaire et la fine atmosphère cométaire, à l'origine de la formation de la magnétosphère de « Tchouri ».

67P/Churyumov-Gerasimenko, témoin de la naissance du Système Solaire

Formées il y a environ 4,5 milliards d'années et restées congelées depuis, les comètes conservent les traces de la matière primitive du Système Solaire. La composition de leur noyau et de leur coma donne donc des indices sur les conditions physico-chimiques du système solaire primitif. L'instrument ROSINA de la sonde Rosetta a mesuré la composition de la coma de 67P (la coma, ou chevelure, est une sorte d'atmosphère assez dense entourant le noyau, elle est composée d'un mélange de poussières et de molécules de gaz) en suivant la rotation de la comète. Ces résultats indiquent de grandes fluctuations de la composition de la coma hétérogène et une relation coma-noyau complexe où les variations saisonnières pourraient être induites par des différences de températures existant juste sous la surface de la comète.

Les poussières de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko

Le détecteur de poussière GIADA a déjà récolté une moisson de données (taille, vitesse, direction, composition) sur les poussières de dimensions de 0,1 à quelques millimètres émises directement par le noyau. En complément, les images d'OSIRIS ont permis de détecter des poussières plus grosses en orbite autour du noyau, probablement émises lors du précédent passage de la comète.

Les laboratoires français impliqués dans ces études sont :

• Laboratoire d'astrophysique de Marseille (CNRS/ Aix-Marseille Université)
• Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (CNRS/Observatoire de Paris/UPMC/Université Paris Diderot)
• Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales (CNRS/UPMC/UVSQ)
• Institut de recherche en astrophysique et planétologie (CNRS/Université Toulouse III – Paul Sabatier)
• Laboratoire de physique et de chimie de l'environnement et de l'espace (CNRS/Université d'Orléans)
• Institut de planétologie et astrophysique de Grenoble (CNRS/Université Joseph Fourier)
• Laboratoire d'étude du rayonnement et de la matière en astrophysique et atmosphères (CNRS/Observatoire de Paris/UPMC/ENS/Université de Cergy-Pontoise)
• Institut d'astrophysique spatiale (CNRS/Université Paris-Sud)
• Centre de recherches pétrographiques et géochimiques (CNRS/Université de Lorraine)

Notes :

[1] Aix-Marseille Université, UPMC, Université Paris Diderot, UVSQ, Université Toulouse III – Paul Sabatier, Université d'Orléans, Université Joseph Fourier, Université de Cergy-Pontoise, Université Paris-Sud, Université de Lorraine ainsi que l'Ecole Normale Supérieure.
[2] L'unité astronomique (UA) représente la distance moyenne Terre-Soleil. La valeur de 150 millions de kilomètres est communément admise pour 1 UA.

Références :

Subsurface properties and early activity of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko.
S.Gulkis et al., Science, 23 janvier 2015.

67P/Churyumov-Gerasimenko: The Organic-rich surface of a Kuiper Belt comet as seen by VIRTIS/Rosetta.
F. Capaccioni et al.,Science, 23 janvier 2015.

On the nucleus structure and activity of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko.
H. Sierks et al., Science, 23 janvier 2015.

The Morphological Diversity of Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko.
N.Thomas et al., Science, 23 janvier 2015.

Dust Measurements in the Coma of Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko Inbound to the Sun Between 3.7 and 3.4 AU.
A. Rotundi et al.,Science, 23 janvier 2015.

Birth of a comet magnetosphere: A spring of water ions.
H. Nilsson et al.,Science, 23 janvier 2015.

Time variability and heterogeneity in the coma of 67P/Churyumov-Gerasimenko.
M. Hässig et al., Science, 23 janvier 2015.

Source : CNRS http://www2.cnrs.fr/presse/communique/3881.htm

http://blogs.esa.int/rosetta/2015/01/22/getting-to-know-rosettas-comet-science-special-edition/

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Rosetta est maintenant en orbite autour de la comète 67P/C-G à une distance d'environ 30km, et le restera jusqu'au 3 février, avant de préparer un survol à la plus basse altitude jamais effectuée.

Le 4 février, Rosetta commencera à s'éloigner à une distance de 140 km de la comète, avant de fondre sur celle-ci jusqu'à environ 6km de la surface le 14 février.

Ce survol à basse altitude permettra aux instruments de prendre des images et d'effectuer un spectre de la surface avec une résolution jamais obtenue jusqu'alors. Il permettra également de prendre directement des échantillons de la chevelure (coma) de la comète au plus proche du noyau afin d'en apprendre plus sur la manière dont la chevelure et la queue caractéristiques d'une comète se forment.

Après cet événement enthousiasmant, Rosetta va continuer d'effectuer une série de survols de la comète, à une distance qui sera déterminée par l'activité de la comète à cette période. L'activité de la comète devrait augmenter au cours des prochains mois alors que la comète se rapproche de sa périhélie le 13 août. Il s'agit du point sur l'orbite de la comète le plus proche du Soleil, à 186 millions de kilomètres pour 67P/C-G, soit approximativement entre les orbites de la Terre et de Mars.

Rosetta surveillera l'accroissement puis le décroissement de l'activité, ainsi que l'évolution des caractéristiques de la surface de la comète pendant cette période. Les scientifiques espèrent également que l'accroissement de l'énergie solaire au cours des prochains mois permettra de sortir Philae d'hibernation.

« La semaine de l'atterrissage a marqué le démarrage d'une phase 100% science, » explique Matt Taylor, le scientifique de la mission Rosetta.

« A partir de maintenant, c'est ce sur quoi nous nous concentrons. Les mesures que nous effectuons en ce moment donnent le ton de toute la mission. L'activité de la comète va continuer d'augmenter, et nous la surveillerons. La science a démarré avec brio, grâce au travail des équipes dédiées des instruments et à l'équipe d'exploitation scientifique de Rosetta.»

« La sonde est en excellent état ; tous les systèmes de bord fonctionnent de manière attendue et tous les systèmes de mission au sol sont nominaux. »  

http://www.esa.int/fre/ESA_in_your_country/France/Le_point_sur_la_mission_Rosetta_en_2015

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

L'expérience SESAME [1] sur Philae comprend un instrument acoustique appelé CASSE (Cometary Acoustic Surface Sounding Experiment). Ce dernier a enregistré le son produit par le premier impact de Philae sur Chury. Ou plus précisément le son qu'aurait produit l'impact si le son pouvait se propager dans le vide. Les senseurs de CASSE sont situés sur chacun des trois pieds de l'atterrisseur et étaient actifs le 12 novembre 2014 lors de la déscente et au moment du contact avec le sol de la comète. De ce dernier, bien que court, il est possible de tirer des données scientifiques.

© ESA/ATG medialab

Les signaux acquis par les trois pieds sont en effet plus riches d'information qu'on ne pourrait le croire. Ils révèlent que Philae est entré en contact d'abord avec une surface molle de quelques centimètres d'épaisseur avant de toucher, quelques millisecondes plus tard, une couche sous-jacente plus dure, peut-être de la glace. Pendant la phase de descente, CASSE a d'abord détecté des vibrations produites par la roue à inertie qui permet de stabiliser l'engin. Lors du premier impact, CASSE a reçu et enregistré les vibrations des pieds de l'atterrisseur afin d'en déduire les propriétés mécaniques de la surface cométaire. CASSE a également détecté des vibrations lors des opérations de l'instrument MUPUS [2].

Deux autres composants de SESAME, DIM (Dust Impact Monitor) et PP (Permittivity Probe), ont effectué des mesures et transmis des données au cours des 60 heures d'opérations* de Philae consécutives à l'atterrissage. Les analyses préliminaires de DIM suggèrent que le site sur lequel se trouve actuellement Philae n'est pas actuellement actif. Analyse tout aussi préliminaire, l'expérience PP a pu déterminer quant à elle, en envoyant un courant alternatif entre des électrodes situées dans les pieds de Philae, que le milieu environnant serait sans doute composé d'une importante quantité d'eau.

La responsabilité française de l'expérience SESAME-PP est assurée par une enseignante-chercheure de l'Université Versailles - Saint-Quentin, chaire CNES, au LATMOS [3](CNRS/UPMC/UVSQ). 

Notes :

[1] Surface Electric Sounding and Acoustic Monitoring Experime. SESAME est une expérience géophysique d'analyse des propriétés électriques et mécaniques de la surface cométaire. PP est une sonde de permittivité servant à caractériser la surface du noyau cométaire et sa proportion en glace d'eau.

[2] Multi-Purpose Sensors for Surface and SubsurfaceScience uses sensors on the Lander's anchor, probe and exterior to measure the density, thermal and mechanical properties of the surface.

[3] Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales

* L'expérience PP cumule 16 min de prises de données au sol

Source : Actualités du CNRS-INSU http://www.insu.cnrs.fr/node/5097

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Sous la responsabilité de Wlodek Kofman, chercheur CNRS à Grenoble à l'IPAG [1] (CNRS/Université Joseph Fourier), l'instrument CONSERT [2], participe aux efforts de localisation du site d'atterrissage final. Grâce aux mesures de la distance entre Rosetta et Philae pendant les périodes de visibilité, et en utilisant d'autres mesures faites à travers le noyau, l'équipe a pu produire une carte donnant la bande de localisation de Philae sur la surface correspondant à ces mesures. Ce travail a été fait à la demande et en collaboration avec les centres d'opérations de Rosetta et de Philae : l'ESOC Flight Dynamics en utilisant les orbites a posteriori et le centre d'opérations du CNES de Toulouse (SONC).

Zone estimée d'atterrissage de Philae par l'instrument CONSERT

© ESA/Rosetta/Consert/Philae/IPAG, LATMOS, MPS, CNES, DLR

Par ailleurs, la séquence de mesures CONSERT en tomographie en transmission* à travers le noyau, qui permettra de réaliser les objectifs scientifiques de l'expérience (détermination de la structure interne, des hétérogénéités, …), a parfaitement fonctionné : les mesures prévues ont été acquises, et s'avèrent de bonne qualité. Le signal reçu montre une propagation à l'intérieur de la comète, et l'équipe travaille maintenant sur l'analyse scientifique des données. 

Notes :

[1] Institut de planétologie et d'astrophysique de Grenoble

[2] L'instrument CONSERT : Comet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission?Principal Investigator : Wlodek Kofman, chercheur CNRS à l'Institut de planétologie et d'astrophysique de Grenoble (CNRS/Université Joseph Fourier)?Laboratoires CNRS impliqués : IPAG, LATMOS, IRAP?L'expérience consiste à faire propager un signal radio (90 MHz) depuis l'atterrisseur posé sur la comète, à travers le noyau cométaire et à le réceptionner sur la sonde en orbite. À la manière d'une radiographie, le signal ainsi propagé contient des informations sur le milieu qu'il a traversé et permettra d'obtenir des connaissances sur les propriétés physiques et électriques du noyau de la comète, une première et une expérience unique sur Rosetta. Avec plusieurs orbites d'observation, il sera possible d'imager la structure interne dans sa globalité. L'analyse détaillée du signal radio qui a traversé le noyau de la comète donnera des contraintes fortes sur les matériaux, les inhomogénéités et permettra d'identifier des blocs, des lacunes ou des vides. ?Avec ces informations nous essaierons de répondre à certaines questions sur la constitution des comètes. Les réponses à ces questions devraient permettre de mieux cerner le problème essentiel de la formation des comètes. Se sont-elles formées à partir de grains interstellaires non transformés ou à partir de grains condensés dans la nébuleuse présolaire ? Comment a opéré l'accrétion ? En formant d'abord les cometésimaux et puis par collisions formant des corps kilométriques ?...

* La tomographie en transmission est une technique qui permet de reconstruire le volume d'un objet à partir d'une série de mesures effectuées par tranche depuis l'extérieur de cet objet.

Source : Actualités du CNRS-INSU http://www.insu.cnrs.fr/node/5101

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Ces incroyables images montrent le voyage à couper le souffle de l'atterrisseur Philae de Rosetta lorsqu'il s'est approché et puis a rebondi après son premier atterrissage sur la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko le 12 novembre 2014.

Crédit : ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

La mosaïque comprend une série d'images capturées par la caméra OSIRIS de Rosetta sur une période de 30 minutes couvrant le premier touché. Le temps de chaque image est marqué sur les incrustations correspondantes et est en GMT. Une comparaison de la zone d'atterrissage peu de temps avant et après le premier contact avec la surface est également fournie.

Les images ont été prises avec la caméra à angle étroit OSIRIS de Rosetta quand le vaisseau spatial était à 17,5 km du centre de la comète, ou à peu près à 15,5 km de la surface. Elles ont une résolution de 28 cm/pixel et les incrustations élargies sont de 17 x 17 m.

De gauche à droite, les images montrent Philae descendant vers et à travers la comète avant l'atterrissage. L'image prise après l'atterrissage, à 15h43 GMT, confirme que l'atterrisseur se déplaçait vers l'est, comme suggéré en premier par les données retournées par l'expérience CONSERT, et à une vitesse d'environ 0,5 m/s.

L'emplacement final de Philae n'est toujours pas connu, mais après avoir atterri et rebondi à nouveau à 17:25 GMT, il est arrivé là à 17:32 GMT. L'équipe d'imagerie est persuadée que la combinaison des données de CONSERT avec celles d'OSIRIS et les images navcam de l'orbiteur et les images de près de la surface et du dessus des caméras ROLIS et CIVA de Philae révélera bientôt les allées et venues de l'atterrisseur.

Les incrustations sont fournies séparément via le blog : OSIRIS spots Philae drifting across the comet

Source : ESA http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2014/11/OSIRIS_spots_Philae_drifting_across_the_comet

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

La mission Rosetta de l'ESA vient de voir son module Philae réaliser un atterrissage en douceur sur une comète. Cette prouesse extraordinaire constitue une grande première dans l'histoire de l'exploration.

Au-revoir Philae (vue à angle étroit)

Crédit : ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Après une attente angoissante de sept heures, durée de la descente de Philae vers la comète 67P/Churyumov–Gerasimenko, le signal confirmant l'atterrissage est arrivé sur Terre à 16h03 TU (17h03 heure de Paris) le 12 novembre.

Cette confirmation a été transmise à la Terre par l'orbiteur Rosetta simultanément via la station sol de l'ESA à Malargüe (Argentine) et la station de la NASA à Madrid (Espagne). Ce signal a été immédiatement confirmé par le Centre européen d'opérations spatiales de l'ESA (ESOC) à Darmstadt et par le Centre de contrôle de l'atterrisseur du DLR à Cologne (Allemagne). 

Les premières données collectées par les instruments de l'atterrisseur ont été envoyées au Centre des opérations scientifiques et de la navigation de l'atterrisseur du CNES, l'Agence spatiale française, à Toulouse. 

« Notre ambitieuse mission Rosetta vient d'entrer dans les livres d'histoire : c'est la première fois qu'une sonde non seulement s'approche d'une comète et se met en orbite autour d'elle, mais surtout qu'elle large un atterrisseur à sa surface », déclare Jean-Jacques Dordain, Directeur général de l'ESA. 

La photo du départ, prise par Philae peu de temps après la séparation

Crédit : ESA/Rosetta/Philae/CIVA

« Rosetta lève le voile sur les origines de notre planète Terre et va nous aider à mieux appréhender notre avenir. L'ESA et ses partenaires ont aujourd'hui réalisé un véritable exploit ». 

« Après un périple qui aura duré plus de 10 ans, nous allons pouvoir procéder aux analyses scientifiques les plus pointues jamais réalisées sur l'un des plus anciens vestiges de notre Système solaire », précise Alvaro Giménez, Directeur Science et Exploration robotique à l'ESA.

« Il aura fallu plusieurs dizaines d'années de préparation pour aboutir à ce succès et ouvrir, grâce à Rosetta, une nouvelle ère dans la science cométaire et l'exploration spatiale ».

« C'est un grand soulagement d'apprendre que l'atterrissage s'est bien passé, notamment en raison des inconnues supplémentaires qui sont apparues quant au bon fonctionnement de l'atterrisseur », explique Stephan Ulamec, Responsable de l'atterrisseur Philae au DLR.

« Au cours des prochaines heures, nous allons apprendre précisément où et comment s'est passé l'atterrissage et nous allons commencer à exploiter toutes les données scientifiques qu'il sera possible d'obtenir depuis la surface de cet objet fascinant ».

Rosetta a été lancée le 2 mars 2004 et a parcouru 6,4 milliards de kilomètres à travers le Système solaire avant de s'approcher de la comète, le 6 août 2014.

« Le voyage de Rosetta a constitué un défi opérationnel permanent, et nécessité une approche innovante, une précision extrême et une grande expérience », déclare Thomas Reiter, Directeur Vols habités et Opérations à l'ESA.

« Cette réussite témoigne de la qualité exceptionnelle du travail d'équipe réalisé et du  savoir-faire unique acquis par l'Agence spatiale européenne au cours des 50 dernières années dans le domaine du pilotage des véhicules spatiaux ».

L'atterrissage de Philae - Crédit : ESA/ATG medialab

Le site d'atterrissage, baptisé Agilkia, est situé sur la tête de cet objet singulier à deux lobes ; il a été choisi tout juste six semaines après l'arrivée de Rosetta à proximité de la comète, après analyse des images et des données collectées à une distance allant de 30 à 100 km. Ces premières images n'ont pas tardé à dévoiler un monde envahi de rochers, hérissé de falaises, creusé de précipices et de cratères vertigineux, entouré de jets de gaz et de poussière fusant de la surface.

Après avoir étudié de façon rapprochée le site d'atterrissage choisi (à une distance d'environ 10 km), Rosetta s'est éloignée pour préparer le déploiement de Philae.

Cinq décisions cruciales conditionnant le largage ont dû être prises la nuit dernière et tôt ce matin, avant de pouvoir confirmer que l'atterrisseur était prêt et de procéder à la manœuvre finale de séparation.

Le déploiement a été confirmé à 9h03 TU (10h03 heure de Paris), à une distance de 22,5 km du centre de la comète. Au cours des sept heures qu'a duré la descente, sans propulsion ni guidage, Philae a pris des photos et enregistré des informations sur l'environnement de la comète.

« L'une des plus grandes incertitudes pesant sur le largage de l'atterrisseur était la position de Rosetta au moment du déploiement, soumise à l'influence de l'activité cométaire à ce moment précis, qui aurait pu modifier également la trajectoire de l'atterrisseur » explique Sylvain Lodiot, Responsable de la conduite des opérations de Rosetta à l'ESA.

« De plus, nous conduisons ces opérations dans un environnement que nous connaissons à peine, à 510 millions de kilomètres de la Terre ».

L'atterrissage devait avoir lieu à une vitesse d'environ 1 m/s, les trois « jambes » du train d'atterrissage servant à absorber l'impact et à empêcher tout rebond, les vis intégrées à leurs pieds devant s'ancrer dans la surface. Simultanément, deux harpons devaient être projetés pour amarrer Philae au sol.

Mais au cours des vérifications finales du bon fonctionnement de l'atterrisseur avant la séparation, un problème a été détecté au niveau de la petite tuyère placée sur le dessus de Philae et destinée à contrebalancer le recul des harpons pour maintenir l'atterrisseur à la surface. Les conditions d'atterrissage, y compris le fonctionnement ou non de la tuyère, ainsi que la position exacte de l'atterrisseur sur la comète sont en cours d'analyse.

Les premières images de la surface sont en train d'arriver sur Terre et devraient être disponibles dans les heures qui viennent.

Le déploiement de Philae par Rosetta en vue de son atterrissage sur la comète 67P/Churyumov–Gerasimenko

Crédit : ESA/ATG medialab

Au cours des 60 prochaines heures, l'atterrisseur entamera sa première mission scientifique, à condition que la pile qui l'alimente fonctionne correctement. Une longue phase d'étude scientifique est ensuite prévue, grâce à une batterie secondaire rechargeable, sous réserve que les conditions d'ensoleillement et la poussière accumulée sur les panneaux solaires le permettent. Cette deuxième phase pourrait durer jusqu'à mars 2015, après quoi la température à l'intérieur de l'atterrisseur devrait être trop élevée pour lui permettre de continuer à fonctionner.

La première phase devrait permettre d'obtenir les résultats suivants : une vue panoramique complète du site d'atterrissage, y compris une partie en 3D, des photographies à haute résolution de la surface sur laquelle Philae s'est posé, une analyse in situ des composés présents à la surface et un forage à une profondeur de 23 cm destiné à prélever des échantillons qui seront analysés par le laboratoire de l'atterrisseur.

L'atterrisseur mesurera également les caractéristiques électriques et mécaniques de la surface. De plus, des signaux radio basse fréquence seront échangés par Philae et l'orbiteur à travers le sol afin de sonder la structure interne du noyau.

Les mesures détaillées prises par Philae à la surface de son site d'atterrissage complèteront et permettront d'étalonner les observations exhaustives faites à distance par l'orbiteur de l'ensemble de la comète.

« Rosetta tente de répondre aux questions fondamentales de l'histoire de notre Système solaire. Quelles conditions régnaient à sa naissance et comment ont-elles évolué ? Quel rôle les comètes ont-elles joué dans ce processus ? Comment les comètes fonctionnent-elles ? » ajoute Matt Taylor, Responsable scientifique de la mission Rosetta à l'ESA.

« L'atterrissage d'aujourd'hui est sans conteste la cerise sur un gâteau glacé de 4 km de large, mais nous voyons déjà plus loin avec la prochaine étape de cette mission pionnière, qui consistera à suivre la comète pendant 13 mois autour du Soleil et à observer les modifications de son activité et de sa surface ».

Alors que Philae commence son étude rapprochée de la comète, Rosetta doit effectuer une manœuvre de post-séparation pour se remettre en orbite autour d'elle, à une distance d'environ 20 km qu'elle atteindra le 6 décembre.

L'année prochaine, au fur et à mesure que la comète deviendra plus active, Rosetta devra s'en éloigner davantage et évoluer sur des orbites « libres », en osant de brefs rapprochements, dont certains l'amèneront à tout juste 8 km du centre de la comète.

C'est le 13 août 2015 que la comète sera au plus près du Soleil, à environ 185 millions de kilomètres, approximativement entre les orbites de la Terre et de Mars. Rosetta la suivra jusqu'à la fin de l'année, alors qu'elle s'éloignera du Soleil et que son activité commencera à décroître.

« Le voyage qui a mené à cette réussite exceptionnelle a été long et difficile, mais il en valait vraiment la peine. Nous attendons avec impatience les futurs résultats de cette entreprise scientifique majeure qu'est la mission Rosetta ; ils promettent de révolutionner notre connaissance des comètes », déclare Fred Jansen, Responsable de la mission Rosetta à l'ESA.

A propos de Rosetta

Rosetta est une mission de l'ESA, menée grâce aux contributions de ses États membres et de la NASA. L'atterrisseur de Rosetta, Philae, a été fourni par un consortium piloté par le DLR, le MPS, le CNES et l'ASI. Rosetta est la première mission de l'histoire à effectuer un rendez-vous avec une comète. Elle l'accompagne dans son voyage autour du Soleil et a déployé un atterrisseur à sa surface.

Véritables gardiennes de la mémoire de l'Univers, les comètes contiennent des matériaux primitifs datant de l'époque à laquelle le Soleil et ses planètes se sont formés. La mission Rosetta permettra d'étudier les gaz, la poussière et la structure du noyau et des matériaux organiques de la comète, via des observations à distance et in situ. Ces études devraient nous révéler des informations cruciales sur l'histoire et l'évolution de notre Système solaire, et apporter de nouveaux éléments de réponse à des questions fondamentales concernant l'apparition de l'eau, voire de la vie, sur Terre.

Source : ESA http://www.esa.int/fre/ESA_in_your_country/France/C_est_fait!_Le_module_Philae_de_Rosetta_a_atterri

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Suivre l'événement en direct :

http://new.livestream.com/ESA/cometlanding

http://www.cnes.fr/web/CNES-fr/11542-gp-en-direct-atterrissage-de-philae.php

http://www.futura-sciences.com/live/

L'ESA vient de donner son feu vert pour que la sonde Rosetta largue son atterrisseur Philae en direction de la comète67P/Churyumov–Gerasimenko le 12 novembre, pour ce qui sera peut-être le premier atterrissage jamais réalisé sur ce type d'objet.

Crédit :  ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Le choix du site d'atterrissage de Philae, désigné par la lettre « J » et situé sur le plus petit des deux lobes de la comète, a été confirmé le 14 octobre à l'issue d'une revue d'aptitude opérationnelle approfondie.

Depuis son arrivée, l'orbiteur Rosetta a réalisé une cartographie et une étude scientifique sans précédent de la comète, vestige des premières étapes de la formation de notre Système solaire il y a 4,6 milliards d'années.

Tout en effectuant ces analyses, la sonde s'est peu à peu rapprochée de sa cible : parvenue le 6 août à une distance de 100 km, elle n'est maintenant qu'à 10 km du centre de cet objet de 4 km de long. Elle peut ainsi étudier de plus près le site d'atterrissage principal et le site de secours afin de compléter son évaluation des risques, et notamment sa cartographie du terrain.

Le choix définitif du site « J » confirme également le déroulement de la séquence conduisant à l'atterrissage.

Rosetta larguera Philae le 12 novembre à 08h35 TU/09h35 heure de Paris, alors qu'elle se trouvera à une distance d'environ 22,5 km du centre de la comète ; l'atterrissage aura lieu approximativement sept heures plus tard, soit vers 15h30 TU/16h30 heure de Paris.

Étant donné que le signal à sens unique qu'enverra Rosetta vers la Terre mettra 28 minutes et 20 secondes pour arriver à destination, la confirmation de la séparation parviendra aux stations sol à 9h03 TU/10h03 heure de Paris, et celle de l'atterrissage vers 16h00 TU/17h00 heure de Paris.

Source : ESA http://www.esa.int/ESA_in_your_country/France/L_ESA_confirme_le_site_d_atterrissage_principal_de_la_mission_Rosetta

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Philae, l'atterrisseur de Rosetta, va se poser sur le site « J », une zone mystérieuse de la comète 67P/Churyumov–Gerasimenko, qui offre un potentiel scientifique exceptionnel ; il nous donnera un aperçu de l'activité alentours et présente très peu de risques pour l'atterrisseur comparé aux autres sites présélectionnés.

Site principal d'atterrissage de Philae

Crédt : ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Le site « J » se trouve sur la « tête » de la comète, objet de forme irrégulière qui mesure à peine plus de 4 km en son point le plus large. Le choix du site « J » comme site principal s'est fait à l'unanimité. Le site de secours, « C », est quant à lui sur le « corps » de la comète.

L'atterrisseur, qui pèse une centaine de kilos, devrait atteindre la surface de la comète le 11 novembre ; il réalisera des mesures approfondies pour caractériser le noyau in situ, ce qui constituera une grande première.

Mais le choix du site d'atterrissage n'a pas été chose aisée.

« Comme les images prises à proximité l'ont montré récemment, la comète est un territoire à la fois beau et risqué ; elle est passionnante sur le plan scientifique, mais sa forme constitue un défi sur le plan opérationnel », explique Stephan Ulamec, Responsable de l'atterrisseur Philae au Centre aérospatial allemand (DLR).

« Aucun des sites présélectionnés ne remplissait à 100 % l'ensemble des critères opérationnels, mais le site « J » est de toute évidence le meilleur ».

« Nous allons procéder à la première analyse in situ jamais réalisée sur une comète, ce qui nous apportera des informations sans précédent sur sa composition, sa structure et son évolution », ajoute Jean-Pierre Bibring, Responsable scientifique de l'atterrisseur et responsable de recherche de l'instrument CIVA à l'Institut d'Astrophysique Spatiale (IAS) d'Orsay (France).

Le site d'atterrssage de Phlae dans le contexte

Crédt : ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

« Le site « J » nous donne en particulier la possibilité d'analyser de la matière primitive, de caractériser les propriétés du noyau et d'étudier les processus qui sous-tendent son activité. »

La recherche du site d'atterrissage n'a pu débuter que lorsque Rosetta s'est trouvée à proximité de la comète le 6 août et qu'on a pu la voir pour la première fois de façon suffisamment proche. Le 24 août, grâce aux données collectées alors que la sonde était encore à environ 100 km de la comète, cinq zones ont été présélectionnées pour être analysées de façon plus approfondie.

Depuis, la sonde a continué d'avancer et est à une trentaine de kilomètres de la comète, ce qui permet une étude scientifique plus précise des sites d'atterrissage potentiels. En parallèle, les équipes chargées des opérations et de la dynamique de vol ont exploré les différentes possibilités de largage de Philae sur les cinq sites.

Au cours du week-end, les équipes chargées de la sélection du site d'atterrissage au Centre des opérations scientifiques et de la navigation de Philae du CNES (l'agence spatiale française) et au Centre de contrôle de l'atterrisseur du DLR, ainsi que des scientifiques chargés des instruments de Philae et l'équipe responsable de Rosetta à l'ESA se sont retrouvés au CNES, à Toulouse (France), pour étudier les données disponibles et choisir le site principal et le site de secours.

Un certain nombre de points critiques ont été analysés, notamment la nécessité de trouver une trajectoire sûre pour déployer Philae à la surface de la comète, sur une zone où le nombre de dangers identifiés devait être minime. Après l'atterrissage, d'autres facteurs devaient être pris en compte, comme l'équilibre jour/nuit et la fréquence des liaisons de communication avec l'orbiteur.

Comme la descente vers la comète est passive, le seul élément prévisible est le point d'atterrissage qui se situera dans une ellipse mesurant quelques centaines de mètres.

Une zone de un kilomètre carré a été évaluée pour chaque site présélectionné. Sur le site « J », la majeure partie des pentes font moins de 30° par rapport à la verticale locale, ce qui limite les risques de voir l'atterrisseur se renverser lorsqu'il touchera la surface. Ce site est également peu rocailleux et reçoit suffisamment de lumière au quotidien pour que Philae puisse recharger ses batteries et poursuivre sa mission scientifique à la surface après la phase initiale pendant laquelle il est alimenté par une pile.

Une estimation préliminaire de la trajectoire vers le site « J » a montré que le temps de descente de Philae serait d'environ sept heures, durée qui ne compromettrait pas les observations in situ en consommant une trop grande quantité de l'énergie fournie par la pile.

Les sites « B » et « C » avaient été envisagés comme sites de secours, mais « C » a finalement été choisi pour ses possibilités d'éclairement supérieures et son sol peu rocailleux. Les sites « A » et « I » semblaient intéressants lors de la première série de discussions, mais ont été écartés lors de la deuxième car ils ne remplissaient pas plusieurs des critères clés.

Un calendrier opérationnel détaillé va désormais être préparé afin d'établir la trajectoire d'approche précise de Rosetta pour qu'elle dépose Philae sur le site « J ». L'atterrissage doit avoir lieu avant la mi-novembre, moment où la comète devrait devenir plus active en s'approchant du Soleil.

« Il n'y a pas de temps à perdre, mais maintenant que nous sommes à proximité, les opérations scientifiques et de cartographie en continu vont nous aider à mieux analyser les sites d'atterrissage principal et de secours », explique le Responsable de la trajectoire de vol de Rosetta à l'ESA, Andrea Accomazzo.

« Nous ne pouvons bien entendu pas prévoir l'activité de la comète entre maintenant et l'atterrissage, ni même le jour de l'atterrissage. Une brutale hausse de l'activité pourrait modifier la position de Rosetta sur son orbite au moment du déploiement et donc l'endroit exact où Philae atterrira, c'est ce qui rend cette opération risquée ».

Une fois libéré par Rosetta, Philae effectuera sa descente de façon autonome, les commandes ayant été préparées par le Centre de contrôle de l'atterrisseur du DLR, puis téléchargées par l'équipe de contrôle de la mission Rosetta avant la séparation.

Des images seront prises au cours de la descente, et d'autres observations seront faites de l'environnement de la comète.

Vue de près du site principal

Crédit : ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Lorsque l'atterrisseur touchera la comète, à une vitesse équivalente au pas d'un marcheur, il utilisera des harpons et des vis pour se fixer à sa surface. Il prendra alors une image panoramique à 360° du site qui permettra de savoir où il a atterri et quelle est son orientation.

La première phase scientifique pourra alors débuter : les instruments analyseront l'environnement plasmique et magnétique, ainsi que la température de la surface et de la subsurface. L'atterrisseur procèdera également à un forage pour collecter des échantillons, puis les analysera dans son laboratoire embarqué. La structure interne de la comète sera elle aussi étudiée grâce à l'envoi d'ondes radio à travers la surface en direction de Rosetta.

« Personne n'a jamais tenté d'atterrissage sur une comète auparavant, c'est pourquoi le défi est considérable », commente Fred Jansen, Responsable de la mission Rosetta à l'ESA. « La complexité de la structure double de la comète influe considérablement sur les risques liés à l'atterrissage, mais quoi qu'il en soit, le jeu en vaut la chandelle ».

La date d'atterrissage devrait être confirmée le 26 septembre, une fois l'analyse approfondie de la trajectoire réalisée ; le feu vert sera donné à l'atterrissage sur le site principal après une revue d'aptitude exhaustive le 14 octobre.

Source : ESA http://www.esa.int/fre/ESA_in_your_country/France/C_est_le_site_J_qui_a_ete_choisi_pour_l_atterrisseur_de_Rosetta

http://www.cnes.fr/web/CNES-fr/11464-gp-le-choix-du-site-d-atterrissage-de-philae.php

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

À l'aide des informations recueillies par la sonde Rosetta de l'ESA au cours de ses deux premières semaines auprès de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko, cinq sites ont été identifiés comme sites candidats pour placer l'atterrisseur Philae en Novembre – la première fois qu'un atterrissage sur une comète sera jamais tenté.

Sites candidats d'atterrissage de Philae

Crédit : ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

L'atterrissage devrait avoir lieu à la mi-Novembre, lorsque la comète sera à environ 450 millions de km du Soleil, avant que l'activité sur la comète atteigne des niveaux qui pourraient compromettre le déploiement précis et sûr de Philae à la surface de la comète, et avant que le matériau de surface soit modifié par cette activité.

Les sites ont été affectés d'une lettre d'une présélection originale de 10 sites possibles, qui ne correspondent pas à un classement. Trois sites (B, I et J) sont situés sur le plus petit des deux lobes de la comète et deux sites (A et C) sont situés sur le plus gros lobe.

Résumé des cinq sites candidats

Le site A est une région intéressante sur le plus grand lobe, mais avec une bonne vue sur le plus petit lobe. Le terrain entre les deux lobes est probablement la source de certains dégazages. L'imagerie en haute résolution est nécessaire pour étudier les dangers potentiels de surface tels que des petites dépressions et des pentes, tandis que les conditions d'éclairage aussi doivent être considérées d'avantage.

Le site B, dans la structure en forme de cratère sur le plus petit lobe, a un terrain plat et est donc considéré comme relativement sûr pour l'atterrissage, mais les conditions d'éclairage peuvent poser un problème lors de l'examen de la planification scientifique à long terme de Philae. L'imagerie en haute résolution sera nécessaire pour évaluer les risques de blocs plus en détail. En plus, les rochers sont également pensés pour représenter du matériel plus récemment transformé et donc ce site peut ne pas être aussi vierge que quelques-uns des autres.

Le site C est situé sur le lobe plus grand et accueille une gamme de caractéristiques de surface, y compris certains matériaux lumineux, des dépressions, des falaises, des collines et des plaines lisses, mais des images en plus haute résolution sont nécessaires pour évaluer le risque de certaines de ces caractéristiques. Il est également bien éclairé, ce qui serait un avantage pour la planification scientifique à long terme pour Philae.

Le site I est une zone relativement plate sur le lobe plus petit qui peut contenir une certaine matière fraîche, mais des images en plus haute résolution sont nécessaires pour évaluer l'étendue de terrain accidenté. Les conditions d'éclairage devraient également permettre une planification scientifique à long terme.

Le site J est similaire au site I, et aussi sur le lobe plus petit, offrant des caractéristiques de surface intéressantes et un bon éclairage. Il offre des avantages pour l'expérience CONSERT par rapport au site I, mais des images en plus haute résolution sont nécessaires pour déterminer les détails du terrain, lequel montre quelques rochers et terrasses.

 http://www.esa.int/fre/ESA_in_your_country/France/La_sonde_cometaire_Rosetta_arrive_a_destination

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Après un périple de 10 ans à la poursuite de sa cible, la sonde Rosetta de l'ESA est devenue aujourd'hui le premier véhicule spatial à avoir effectué un rendez-vous cométaire, ce qui ouvre un nouveau chapitre dans l'exploration du système solaire.

Vue de la comète, le 3 août 2014

Crédit : ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

La comète 67P/Churyumov–Gerasimenko et Rosetta qui se trouvent maintenant à 405 millions de kilomètres de la Terre, quasiment à mi-distance entre les orbites de Jupiter et de Mars, se dirigent vers le système solaire interne à une vitesse de presque 55 000 km/h.

La comète suit une orbite elliptique de 6,5 ans qui la conduit des confins extérieurs de Jupiter, pour le point le plus éloigné du Soleil, jusqu'à l'espace compris entre les orbites de Mars et de la Terre, pour le point le plus proche du Soleil. Rosetta accompagnera la comète pendant plus d'une année au cours de son voyage autour du Soleil, puis à nouveau en direction de Jupiter.

Les comètes sont considérées comme les constituants primitifs du système solaire, qui ont probablement contribué à la présence d'eau sur Terre et peut-être même au développement de la vie. Mais de nombreuses questions fondamentales sur ces objets énigmatiques restent sans réponse et, grâce à son étude exhaustivein situde la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko, Rosetta a pour mission de percer les secrets qu'elle recèle.

Mais ce voyage vers la comète ne s'est pas fait en une seule étape. Depuis son lancement en 2004, Rosetta a survolé trois fois la Terre et une fois Mars afin de bénéficier d'une assistance gravitationnelle lui permettant d'atteindre son objectif final. Au cours de cet itinéraire complexe, Rosetta s'est également approchée des astéroïdes Šteins et Lutetia, dont elle a pris des images exceptionnelles et collecté des données scientifiques du plus haut intérêt.

« Après dix ans, cinq mois et quatre jours de voyage, cinq passages à proximité du Soleil et 6,4 milliards de kilomètres parcourus, nous avons le plaisir d'annoncer que notre but est enfin atteint », a déclaré Jean-Jacques Dordain, Directeur général de l'ESA.

« La sonde européenne Rosetta est désormais le premier véhicule spatial de l'histoire à avoir effectué un rendez-vous cométaire, ce qui constitue un jalon majeur dans l'exploration de nos origines. C'est maintenant que les découvertes vont vraiment commencer ! »

C'est aujourd'hui qu'a eu lieu la dernière d'une série de dix manœuvres de rendez-vous qui ont débuté en mai dernier en vue d'ajuster graduellement la vitesse et la trajectoire de Rosetta à celles de la comète. Si l'une ou l'autre de ces manœuvres avait échoué, la mission aurait été perdue et la sonde aurait tout simplement raté son rendez-vous avec la comète.

« L'exploit d'aujourd'hui est le résultat d'un vaste projet international conduit sur plusieurs décennies », précise Alvaro Giménez, Directeur de la Science et de l'Exploration robotique à l'ESA.

« Nous avons parcouru un chemin extraordinaire depuis la première fois où le concept de mission a été discuté à la fin des années 1970 avant d'être approuvé en 1993. Maintenant, nous sommes sur le point d'ouvrir une malle aux trésors permettant de faire des découvertes scientifiques qui révolutionneront nos connaissances sur les comètes au cours des décennies à venir ».

La comète a commencé à révéler ses caractéristiques alors que Rosetta était encore en phase d'approche. Les images prises par la caméra OSIRIS entre fin avril et début juin ont montré une activité variable. Ainsi, au cours de ces six semaines, la « coma » de la comète – longue enveloppe de gaz et de poussière – est rapidement devenue plus brillante avant de perdre à nouveau en intensité lumineuse.

Au même moment, les premières mesures prises par l'instrument MIRO (radiomètre-spectromètre hyperfréquences de l'orbiteur de Rosetta) indiquaient que la comète libérait dans l'espace de la vapeur d'eau à raison d'environ 300 millilitres par seconde.

Par ailleurs, les mesures effectuées par l'instrument VIRTIS (spectromètre de cartographie thermique dans le visible et l'infrarouge) révélaient une température moyenne de l'ordre de -70° C, ce qui correspond à une surface globalement sombre et poussiéreuse plutôt que propre et glacée.

Puis, des images étonnantes prises à une distance d'environ 12 000 km ont commencé à montrer que le noyau de la comète est constitué de deux segments distincts reliés par un « cou », ce qui lui donne un peu la forme d'un canard. Les images suivantes ont révélé de plus en plus de détails – la toute dernière image à haute résolution transmise par la sonde en début de journée sera mise en ligne cet après-midi.

 « Les premières images nettes que nous avons obtenues concernant la comète sont pour nous une source d'interrogations », indique Matt Taylor,  responsable scientifique de la mission Rosetta à l'ESA.

« Cette structure bilobée résulte-t-elle de la rencontre de deux comètes distinctes à un moment de l'histoire du système solaire ou s'agit-il d'une comète qui a connu une érosion spectaculaire et asymétrique au fil du temps ? Avec ses instruments, Rosetta est parfaitement positionnée pour étudier au mieux un corps céleste aussi exceptionnel. »

Aujourd'hui, Rosetta se trouve à exactement 100 km de la surface de la comète, mais elle va s'en rapprocher encore. Durant les six prochaines semaines, elle évoluera sur deux trajectoires triangulaires face à la comète, d'abord à une distance de 100 km, puis de 50 km.

Dans le même temps, d'autres instruments de la sonde procéderont à une étude scientifique détaillée de la comète afin de trouver un site approprié où l'atterrisseur Philae pourra se poser.

Au final, Rosetta essaiera de se placer sur une orbite rapprochée quasi circulaire à 30 km de la comète, voire encore plus près en fonction de l'activité de celle-ci.

« Cette approche n'est que la première étape d'une aventure encore plus extraordinaire qui va comporter de nombreux autres défis à mesure que nous apprendrons comment travailler dans cet environnement inexploré, comment évoluer en orbite autour de la comète et comment faire atterrir un engin à sa surface », déclare Sylvain Lodiot, responsable de la conduite des opérations de Rosetta à l'ESA.

Pas moins de cinq sites d'atterrissage possibles seront identifiés d'ici la fin du mois d'août, avant le choix du site de référence à la mi-septembre. La séquence d'événements conduisant au déploiement de Philae – actuellement prévu le 11 novembre prochain – sera confirmée à la mi-octobre.

« Au cours des prochains mois, outre l'étude des caractéristiques du noyau de la comète et la fixation du cap pour le reste de la mission, nous aborderons les derniers préparatifs d'une autre grande première dans l'histoire spatiale : un atterrissage sur une comète », déclare Matt Taylor.

« Après l'atterrissage de Philae, Rosetta continuera d'accompagner la comète jusqu'à ce qu'elle atteigne son point le plus rapproché du Soleil en août 2015. Ensuite, Rosetta scrutera de près son comportement et nous donnera en temps réel des données précieuses sur l'évolution de la comète lorsque celle-ci évoluera autour du Soleil. »

Source : ESA http://www.esa.int/fre/ESA_in_your_country/France/La_sonde_cometaire_Rosetta_arrive_a_destination

Rosetta est arrivée ! Les opérations scientifiques commencent

Après dix années d'un long voyage, la sonde Rosetta de l'ESA devient aujourd'hui le premier engin à avoir effectivement pris rendez-vous avec une comète. Un nouveau chapitre dans l'exploration et la connaissance de notre système solaire s'ouvre. Le CNRS à travers 10 de ses laboratoires a apporté une contribution importante dans le développement et le déroulement de la mission aux côtés du CNES et apportera une contribution de premier plan à l'exploitation scientifique des données récoltées par les différents instruments de la sonde.

Source : Actualités du CNRS-INSU http://www.insu.cnrs.fr/node/4971

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Moins d'une semaine avant l'arrivée de Rosetta sur la comète 67P, les images obtenues par la caméra OSIRIS-NAC, conçue et développée par le Laboratoire d'astrophysique de Marseille (CNRS / Aix-Marseille Université) montrent clairement la présence d'une coma entourant le noyau. Tandis que cette vue par OSIRIS de la coma ne couvre qu'une zone de 150 km, cette dernière s'étend en principe bien plus loin. La zone centrale du noyau, plus brillante, se distingue de mieux en mieux.

Note(s): 

Rosetta est une mission de l'ESA (avec le support de ses pays membres) et de la NASA. L'atterrisseur Philae de Rosetta est fourni par un consortium composé de l'ASI, du CNES, du DLR et du MPS. Rosetta sera la première mission de l'histoire à aller à la rencontre d'une comète, de l'accompagner dans son voyage jusqu'au Soleil, et d'y poser un atterrisseur.

Le système d'imagerie OSIRIS a été réalisé par un consortium mené par le Max Planck Institute for Solar System Research (Allemagne) en collaboration avec le CISAS, l'Université de Padova (Italie), le Laboratoire d'astrophysique de Marseille, l'Instituto de Astrofísica de Andalucia (Espagne), le CSIC (Espagne), le Scientific Support Office of the European Space Agency (Pays-Bas), l'Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (Espagne), l'Universidad Politéchnica de Madrid (Espagne), le Department of Physics and Astronomy of Uppsala University (Suède), et l'Institute of Computer and Network Engineering of the TU Braunschweig (Allemagne). OSIRIS a reçu le soutien financier du DLR (Allemagne), le CNES, l'ASI (Italie), MEC (Espagne), le SNSB (Suède) et le Directoire technique de l'ESA.

La caméra OSIRIS-NAC, instrument imageur à haute résolution spatiale conçu et développé par le Laboratoire d'astrophysique de Marseille (CNRS / Aix-Marseille Université) en partenariat avec la société ASTRIUM et plusieurs laboratoires européens.

Source : Actualités du CNRS-INSU http://www.insu.cnrs.fr/node/4966

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

La cible de la mission Rosetta a commencé à révéler sa véritable personnalité, celle d'une comète, puisqu'un voile de poussière s'est clairement développé autour d'elle ces six dernières semaines.

Les images de la Comète 67P/Churyumov–Gerasimenko présentées dans cette séquence ont été prises entre le 27 mars et le 4 mai, alors que la distance entre le véhicule et la comète était réduite de cinq à environ deux millions de kilomètres.

A la fin de la séquence, le voile poussiéreux de la comète - sa « chevelure » - s'étire d'environ 1300 kilomètres dans l'espace. En comparaison, le noyau ne mesure approximativement que 4 kilomètres de diamètre, et n'est pas encore « visible ».

La chevelure de la comète se développe alors que celle-ci se rapproche progressivement du Soleil sur son orbite d'une durée de 6,5 années. Même si elle se trouve encore à plus de 600 millions de kilomètres du Soleil - plus de quatre fois la distance entre la Terre et le Soleil – sa surface a déjà commencé à se réchauffer, ce qui sublime la glace de surface et fait s'échapper le gaz de son noyau formé de roches et de glace.

Lorsque le gaz s'échappe, il emmène avec lui dans l'espace un nuage de minuscules particules de poussière, qui s'étirent lentement pour former la chevelure.

Alors que la comète continue de se rapprocher du Soleil, le réchauffement se poursuit, l'activité augmente, et la pression des vents solaires va finalement faire en sorte que les matériaux forment une longue traine.

Rosetta et la comète passeront au plus près du Soleil en août 2015, entre les orbites de la Terre et de Mars.

L'activité qui débute offre aujourd'hui aux scientifiques l'opportunité d'étudier la production de la poussière et la structure de la chevelure avant même de s'en approcher.

« Elle commence à ressembler véritablement à une comète, » déclare Holger Sierks, chercheur principal de l'instrument OSIRIS, le système d'imagerie optique, spectroscopique et infrarouge à distance, depuis l'Institut Max-Planck de recherche sur le Système Solaire situé en Allemagne.

« Difficile de croire que d'ici quelques mois, Rosetta sera profondément enfouie dans ce nuage de poussières et en route vers ce qui est à l'origine de l'activité de la comète. »

En outre, le suivi des changements périodiques de luminosité révèle que le noyau tourne toutes les 12,4 heures - environ 20 minutes de moins qu'on le pensait auparavant.

« Ces observations initiales nous aident à développer des modèles de la comète, qui seront essentiels pour nous aider à naviguer autour de celle-ci lorsque nous nous en rapprocherons, » explique Sylvain Lodiot, responsable ESA des opérations sur Rosetta).

OSIRIS et les caméras dédiées à la navigation du véhicule prennent régulièrement des photos pour aider à déterminer la trajectoire exacte de Rosetta par rapport à la comète. Avec l'aide de ces informations, le véhicule a déjà commencé une série de manœuvres qui l'aligneront lentement avec la comète en préparation du rendez-vous qui se déroulera la première semaine d'août.

Des observations scientifiques détaillées permettront alors de trouver pour l'atterrisseur Philae l'endroit le plus approprié sur la surface de la comète en vue de sa descente au mois de novembre.

Source : ESA http://www.esa.int/ESA_in_your_country/France/La_comete_cible_de_Rosetta_devient_active

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Crédit : ESA

Où est ROSETTA ?

Outil interactif pour localiser la mission Rosetta de l'ESA par rapport au Soleil, à la Terre et à sa comète cible

En route vers la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko :

ROSETTA

Applet Java : position en temps réel, ou à une date précise.