NEAR-Shoemaker - astronomie.

NEAR-Shoemaker - astronomie. 1 PRÉSENTATION NEAR-Shoemaker, sonde spatiale américaine lancée le 17 février 1996 par la NASA (National Aeronautics and Space Administration), dont la mission du même nom a pour but d'étudier l'astéroïde 433 Éros. Le lancement de la sonde NEAR (Near Earth Asteroid Rendezvous), rebaptisée NEAR-Shoemaker en mars 2000 en hommage à Gene Shoemaker -- expert en astéroïdes et comètes --, signe le démarrage du programme spatial de la NASA baptisé Discovery. 2 OBJECTIFS DE LA MISSION L'objectif principal de la mission NEAR-Shoemaker est de collecter un maximum de données sur Éros -- situé dans la ceinture d'astéroïdes entre les orbites de Mars et de Jupiter --, afin de répondre aux questions fondamentales concernant la nature et l'origine des astéroïdes. Le choix de cet astéroïde -- classé parmi les NEA (Near Earth Asteroids : astéroïdes en orbite rapprochée de la Terre) -- est motivé par sa taille (30 × 13 × 13 km) et surtout par son orbite qui croise celle de Mars et s'approche relativement près (à l'échelle du Système solaire) de celle de la Terre (Éros pourrait heurter la Terre dans 1,5 million d'années). 3 LA SONDE ET SON ÉQUIPEMENT EMBARQUÉ La sonde NEAR-Shoemaker, en forme de prisme hexagonal, dispose d'une antenne radio fixe de 1,5 m -- son principal moyen de communication avec la Terre -- et de quatre panneaux solaires (voir énergie solaire) destinés à l'alimentation électrique de son équipement embarqué. Pour répondre aux objectifs de la mission, la sonde -- d'un poids total de 805 kg -- emporte un ensemble de six instruments spécifiques : une caméra CCD (ou imageur multispectral) prenant des images haute résolution du relief de l'astéroïde dans différentes bandes spectrales ; un spectromètre infrarouge pour l'étude de la distribution et de l'abondance des minéraux en surface ; un spectromètre à rayons X et gamma permettant de recenser les principaux éléments chimiques en surface et sur une faible épaisseur en sous-sol ; un laser télémétrique faisant office d'altimètre de haute précision pour déterminer la distance entre la sonde et l'astéroïde, mais permettant également d'effectuer un relevé topographique haute résolution de la surface de l'astéroïde ; un magnétomètre permettant de mesurer l'éventuel champ magnétique de l'astéroïde ; un système de mesures des fréquences radio entre la Terre et la sonde (mesures de l'effet Doppler), qui, couplé aux observations des autres instruments embarqués, permet de déterminer la masse et la densité de l'astéroïde observé. 4 LA MISSION La mission NEAR-Shoemaker est gérée pour le compte de la NASA par le Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHUAPL) de Laurel (Maryland). Lancée le 17 février 1996 par une fusée Delta II à Cap Canaveral, la sonde NEAR-Shoemaker a un premier rendez-vous avec l'astéroïde 253 Mathilde, avant sa mise en orbite autour d'Éros. 4.1 Objectif Mathilde En juin 1997, la sonde NEAR-Shoemaker survole l'astéroïde 253 Mathilde à 1 200 km de distance. L'observation de Mathilde dure 25 minutes et se solde par la cartographie de la moitié seulement de la surface de l'astéroïde, en raison de sa très lente période de rotation qui est de 17,4 jours. Toutefois, de nombreuses mesures effectuées à l'aide des différents instruments embarqués permettent de déterminer les caractéristiques principales de l'astéroïde. Mathilde, astéroïde de type C (carboné), a une forme approximativement sphérique d'environ 52 km de diamètre. Sa surface est recouverte d'un matériau à teneur élevée en carbone, d'où son albédo (pourcentage de lumière réfléchie) très faible de 3,6 p. 100 : c'est donc l'un des objets les plus sombres du Système solaire. Par ailleurs, la surface de Mathilde est criblée de cratères d'origine météorique ; cinq d'entre eux (au moins) présentent un diamètre supérieur à 20 km, probablement dus à des impacts avec de gros astéroïdes, ce qui constitue une piste pour l'explication de sa lente période de rotation. Enfin, sa faible densité de 1,4 g/cm3 et sa structure homogène semblent indiquer que Mathilde est un roc primitif du Système solaire. 4.2 Objectif Éros Un an et demi après le survol rapide de Mathilde, la sonde NEAR-Shoemaker atteint son objectif, Éros, le 23 décembre 1998. Mais un problème de communication empêche les ingénieurs du JHUAPL de placer la sonde en orbite autour de l'astéroïde. Une fois les liaisons radio rétablies, le diagnostic des ingénieurs est sans appel : la sonde a raté son rendez-vous et doit effectuer une révolution complète autour du Soleil avant de tenter une nouvelle mise en orbite. Celle-ci a lieu le 14 février 2000 -- une date symbolique (Saint-Valentin) pour un astéroïde nommé Éros (voir mythologie grecque). Il s'ensuit toute une série de manoeuvres orbitales destinées à abaisser de plus en plus l'orbite de la sonde, jusqu'à une distance de 5,3 km. Finalement, après une course de 3,2 milliards de km, la sonde se pose sur Éros le 12 février 2001 : un exploit sans précédent dans l'histoire spatiale, d'autant que l'atterrissage n'était pas programmé dans la mission. Le pilotage de la descente finale est une prouesse de précision, sachant que les signaux radio entre la Terre et la sonde située à plus de 300 millions de km, mettent plus d'une demi-heure pour faire l'aller-retour. L'équipement embarqué fonctionnant au sol, la mission est prolongée jusqu'au 1 er mars 2001, de manière à effectuer quelques mesures supplémentaires. Avec plus de 160 000 photographies haute résolution et des millions de mesures permettant de déterminer les principales caractéristiques d'Éros (origine, structure, composition chimique, gravité, densité, etc.), la mission NEAR-Shoemaker est un succès total, dépassant les espérances de ses instigateurs. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.