Deep Impact

9P/Tempel 1

mise à jour du 7-9-05: § 17 Spitzer et la recette de la soupe cométaire.
                    20-09-05: § 18 Les surprises.
                    24-12-05: § 19 Evolution des comètes
                    26-12-05: § 20 nurserie

   Deep Impact, une mission de découverte de la NASA, est la première mission spatiale à sonder le sous-sol de la comète 9P/Tempel 1 pour étudier les secrets de son intérieur. Les comètes sont la mémoire de la formation et de l'évolution du Système solaire. Elles se composent de glace, de gaz et de poussières, débris primitifs des régions éloignées et les plus froides du Système solaire, formé il y a 4,567 milliards d'ans. 

 Si le mot trouvé ne vous convient pas, appuyez à nouveau sur "rechercher".
 La recherche s'incrémentera sur le 2ième mot et ainsi de suite.

 

   Prochains événements cométaires (§ 21): 

  • En août 2014, arrivée de Rosetta sur 67P/Churyumov-Gerasimenko.

  • Entre 2016 et 2020, la sonde Pluto-Kuiper Belt devrait rencontrer un ou deux objets de la ceinture de Kuiper.

  • Il reste 160 kg de combustible dans les réservoirs de Deep Impact. La Nasa étudie la possibilité d'aller vers un autre objet céleste: la comète Boethin.

 

  1. Les images de Tempel 1

Tempel 1 le 11 avril 2005
http://deepimpact.jpl.nasa.gov/gallery/gif/tempel1_color.gif
Image Credit: Tony Farnham, UM

image of comet tempel 1
http://www.nasa.gov/images/content/121514main_PIA02127-500.jpg
Cinq minutes avant l'impact. Sa taille est de 14 km de long sur 4 km de large.

 

l'approche
http://www.nasa.gov/images/content/121525main_its-approach-x4-516-300.jpg
La région très lisse qui s'étend en bas à gauche intrigue les scientifiques.
 Les cratères circulaires sont très certainement des cratères d'impact.


Vu par Hubble 62 mn plus tard. Les poussières s'étendent sur 1800 km, à la vitesse de 500 m/s.
Credit: NASA, ESA, and the Hubble Hertiage Team (STScI/AURA)
http://imgsrc.hubblesite.org/hu/db/2005/17/images/e/formats/web.jpg

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  1. Période orbitale de Tempel 1

    Comète 9P/Tempel 1 fut découverte pour la première fois comme comète périodique par Ernst Wilhelm Leberecht Tempel, à qui elle lui doit son nom. Elle a le numéro 1, car il existe un numéro 2. C'est aussi la 9e comète périodique reconnue comme telle, d'où la numération 9P.  Après sa découverte en 1867, la comète fut observée pendant les deux passages au périhélie (distance la plus proche du Soleil) qui suivirent  en 1873 et 1879. Toutefois une approche serrée de Jupiter en 1881 à moins de 0,55 AU a décalé la distance de passage du périhélie au-delà de 2,1 UA de sorte qu'en dépit des tentatives de la récupérer, elle fut perdue pendant presque un siècle. En raison d'autres approches de Jupiter en 1941 et 1953, elle fut de nouveau observée lorsque la distance au périhélie s'est rapprochée de l'orbite terrestre et le contact fut rétabli au périhélie au cours des années 1967, 1972, 1978, 1983, 1989, 1994 et 2000. Entre 2000 et 3000, la distance de passage au périhélie atteindra un minimum de 1,48 UA à 2,161 UA et un maximum de 2,37 UA en 2833. Puisque la période orbitale de la comète 9P/Tempel 1 est approximativement la moitié de celle de Jupiter, l'orbite de la comète est à peu près en résonance de 2:1 avec Jupiter et par conséquent son mouvement est plutôt stable, sans grandes variations dans son évolution orbitale.

1 UA = 1 unité astronomique = 149 597 871 kilomètres

  1. Voir l'intérieur

 Impactor
http://deepimpact.jpl.nasa.gov/images/impactor1.jpg

    C'est le 4 Juillet  2005 à 7 h 55 heure européenne que Deep Impact, d'une masse de 976 kg, est arrivée à proximité de la comète 9P/Tempel 1. Elle avait largué la veille un impacteur de 1m x 1m de 372 kg, dont 113 kg de cuivre pour creuser le cratère, qui a percuté la surface glacée à 10,2 km/s. L'impact, plus impressionnant que prévu, a donné un cratère de 25 m de profondeur et de 100 m de diamètre et la comète n'a pas éclaté. L'impacteur a délivré une énergie cinétique de 19 Gigajoules (équivalent à 4,8 tonnes de TNT) pour créer le cratère. Les images de la caméra et du spectromètre ont été acheminées vers la Terre, distante de 133,6 millions de km, pour couvrir l'approche, l'impact et les résultats qui furent largement diffusés sur Internet.  Ainsi nous avons vu un moustique s'écraser sur un Airbus A380. Un responsable a déclaré qu'il n'avait pas imaginé un résultat aussi parfait.

Deep Impact, d'une masse de 976 kg, arrivera à proximité de la comète 9P/Tempel 1.       Deep Impact a ausculté le nuage d'un matériau composé de glace et de débris éjectés du cratère, avec son spectromètre infrarouge . La lumière du Soleil se reflétant sur les matériaux éjectés a fourni une brillance spectaculaire qui s'est atténuée lentement pendant que certains débris se sont dissipés dans l'espace et  que d'autres sont retombés sur la comète. La rencontre devant s'effectuer à grande vitesse, des observations terrestres furent réalisées pour compléter l'étude. Sa magnitude de 9 est passée de 7 à 5, permettant aux 4 télescopes de 8,2m du VLT de caractériser le noyau de 11 X 5 km, soit un diamètre apparent aux alentours de 4 à 5 minutes d'arc depuis la Terre. Les effets de la collision ont pu être observés depuis plusieurs endroits par certains télescopes d'amateurs. Le phénomène étant visible de l'Europe, il faudra attendre un décalage de 12 h pour que le VLT puisse faire des observations à son tour. La sonde européenne Rosetta fut mise à contribution. Depuis une distance de 80 millions de km, elle sera à une position privilégiée pour observer avec ses divers instruments en ultraviolet avec ALICE, en visible, en infrarouge et en micro-ondes. De plus, les scientifiques en espèrent une image 3D des nuages de poussières autour de la comète.

    Les résultats amélioreront nos connaissances sur ces objets qui ont toujours effarouché les hommes. Pendant des centaines d'années elles furent le présage de nombreux malheurs. Pour certains, elles pourraient avoir apporté un peu d'eau et peut-être les briques de la vie sur la Terre.

  1. Matière originelle

   Une équipe internationale (voir l'article sur la formation des planètes) vient de découvrir que près des jeunes étoiles, où la température et la densité sont très élevées, les particules de poussières dans le disque circumstellaire ont tendance à se coller ensemble de sorte que les grains deviennent plus gros.  En conséquence, la poussière, dans les régions les plus proches de l'étoile, est bientôt transformée à partir de grains "primitifs" (petits et  amorphes) en grains "élaborés" (de plus en plus gros et cristallins).

   Certaines (peut-être toutes) comètes du Système solaire semblent contenir les deux sortes de poussières: "primitives" et "élaborées". Les comètes furent formées en définitive loin du Soleil, dans les régions externes du Système solaire où il fait très froid (quelques K°). Toutefois, le processus qui a inclus les poussières "élaborées" dans les comètes est inconnu.

    Une théorie propose que la poussière "élaborée" est transportée à l'extérieur du jeune Soleil par turbulence dans le disque circumsolaire relativement dense. D'autres théories prétendent que la poussière "élaborée" située dans les comètes a été produite localement dans les régions froides sur une période beaucoup plus longue, peut-être par des ondes de choc ou des coups de foudre dans le disque ou par des collisions fréquentes entre de plus grands blocs.

    Actuellement, l'équipe d'astronomes concluent que la première théorie est l'explication la plus plausible pour expliquer la présence de la poussière "élaborée" dans les comètes. Cela implique également que les comètes à longue période, qui parfois nous rendent visite, proviennent des extensions externes de notre Système solaire et sont véritablement des corps primitifs, remontant à une période où la Terre et les autres planètes n'avaient pas été encore formées. L'études de telles comètes, particulièrement in situ, fournira l'accès direct à la matière originelle de laquelle le Système solaire est issu.

http://deepimpact.jpl.nasa.gov/images/factsheet-full.jpg

  1. Influence de l'impact

   Puisque la comète est tellement plus grande (11 X 5 km) et plus massive que Smart (1 m2 ), il n'y aura pratiquement aucun changement du mouvement orbital lors de la collision, le rapport de masse est beaucoup trop élevé. Les 370 kg de Smart auront un très léger effet sur la vitesse orbitale de la comète Tempel 1. L'impact, dont l'énergie cinétique s'élèvera à 19 Gigajoules, provoquera un changement de 0,1 µm/s (1.10-7 m/s) sur sa vitesse de déplacement. Ainsi au périhélie, la distance diminuera de 10 m et sa période orbitale de moins 1 seconde. C'est à mettre en comparaison avec le changement de quelques 378 millions de km sur la distance au périhélie que créera l'influence de Jupiter en 2024. Les modifications orbitales de la comète Tempel 1 par Smart sont complètement négligeables une fois comparées aux changements provoqués par les passages périodiques à proximité de la planète géante Jupiter.

   De nombreuses personnes pensent qu'il suffit de bouger un astéroïde menaçant, pour l'empêcher de percuter la Terre. La technique optimale pour ce type d'impact à énergie cinétique impliquerait une tête massive pour le crash d'un vaisseau spatial sur la comète au périhélie pour lui faire perdre un peu de son énergie orbitale et par conséquent changer sa vitesse orbitale de quelques millimètres par seconde. Sur dix ans, un changement de 7 mm/s ( 70 000 fois plus que lors de l'impact de Smart) de la vitesse de la comète, modifierait sa position orbitale d'un rayon terrestre permettant de ce fait à la comète d'éviter la Terre. L'inconvénient est qu'il faut prévoir l'impact, d'une puissance très importante risquant de fracasser l'objet, au moins 20 ans à l'avance. 10 ans sont nécessaires pour le repérage, la confirmation, les études et la fabrication du système puis le trajet, ensuite 10 ans pour attendre que l'impact fasse son effet. Actuellement les objets potentiellement dangereux sont en cours de repérage. Celui qui sera repéré devra être surveillé pendant des années pour avoir une confirmation des paramètres orbitaux. Ce n'est qu'en cas de danger avéré que les travaux commenceront.

    Bien que, l'impulsion donnée à la comète 9P/Tempel 1 en 2005 n'affecte pas l'orbite de cette comète, ce même impact pourrait sensiblement affecter la trajectoire d'une comète beaucoup plus petite. Par exemple, il est intéressant de noter que l'impulsion délivrée en 2005 serait suffisante pour déplacer d'un rayon terrestre en 10 ans, un objet de 125 mètres, mais il sera plus difficilement repérable.

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  1. La mission de Deep Impact

La figure  montre le résultat d'une simulation de la probabilité de toucher la cible par Smart

http://deepimpact.jpl.nasa.gov/images/di_img27.jpg
Vous pouvez  charger une copie de la simulation, pour une utilisation sur votre PC seulement.

    La mission Deep Impact aura duré six ans du début à la fin. La planification et la conception furent effectuées de novembre 1999 à mai 2001. L'équipe a procédé en 2 étapes: la construction et les essais. Le 8 janvier 2005 à 20h39mn s'ouvrira une fenêtre de 30 jours. La sonde décollera à bord d'une fusée Delta II de Cap Canaveral. La sonde emporte un impacteur appelé "Smart" (Self Monitoring Analysis and Reporting Technology). Il sera largué lors du survol de Tempel 1, qu'il percutera.  Une journée avant l'impact, la sonde dirigera son télescope pour repérer un point d'impact et lâchera Smart sur une orbite de collision sur la face éclairée par le Soleil.

    L'impacteur est alimenté par une batterie qui lui donnera une indépendance pendant une journée, car après avoir pris sa liberté, il dispose de sa propre autonomie sur le chemin de la comète. Une caméra prendra des images du noyau et les relaiera juste quelques secondes avant l'impact. Après la libération de Smart, la sonde manoeuvrera pour se placer sur une orbite de survol à 500 km. Ainsi elle pourra observer et enregistrer l'impact, les matériaux éjectés, la structure et la composition interne du cratère. Grâce à la protection de son bouclier, Deep Impact traversera la queue de poussières avant de jeter un dernier regard vers Tempel 1 pour contempler les modifications et les changements d'activité.    

   La figure ci-contre montre le résultat d'une simulation de la probabilité (100 Monte Carlo) de toucher la cible par Smart, avec la dispersion des erreurs mesurées à partir du centre de brillance. L'extrême précision est indiquée par les petites valeurs du décalage moyen (< 100 m). Dans cette simulation, chacun des 100 échantillons a montré une précision à moins de 200 m du centre. L'utilisation du carburant est également tout à fait en conformité avec les possibilités de Smart. Le plus grand défis pour la mission Deep Impact et Ball Aerospace & Technologies Corp. (depuis qu'ils ont construit les instruments et les sondes) est de cibler et percuter la comète Tempel 1. A la vitesse de 10 km/s et depuis une distance de 864 000 km, il faut viser une cible de 6 km, soit 1 mm à 144 m. La zone d'impact doit être bien éclairée par le Soleil pour permettre aux instruments scientifiques de prendre des images de l'impact et de ses conséquences.

 

  1. Organisation

    La sonde se compose de l'Orbiter, qui survolera la comète et de l'impacteur Smart. Sur l'Orbiter, 2 instruments vont surveiller l'impact, le cratère et les débris dans le visible et feront une cartographie en infrarouge. Pour les liaisons vers la Terre, l'antenne en bande X sera utilisée, les transmissions s'effectuant sur 8 GHz environ,  tout en écoutant l'impacteur sur une autre fréquence. Sur Terre, les messages seront reçus par l'intermédiaire de l'antenne de 34 m du réseau d'écoute de l'espace lointain. Lors du court instant de la rencontre, toutes les antennes du monde seront pointées vers la comète afin de ne rien perdre de l'événement, compte tenu du flots de données acheminées. Les données secondaires seront transmises au cours des 7 jours suivants. L'impacteur, réalisé principalement en cuivre, n'influencera pas les mesures de composition car Tempel 1 ne semble pas en contenir. Pendant sa courte période opérationnelle, Smart utilisera des versions simplifiés de composants et de logiciels et peu de systèmes de sauvegarde.

   La mission Deep Impact est un partenariat entre l' UMD (Université du Maryland), le CALTECH (Institut Technologique de Californie ), le JPL (Jet Propulsion Laboratory) et Ball Aerospace and Technology Corp. La responsabilité de la mission incombe à l'UMD. Les ingénieurs de Ball Aerospace sont chargés de l'étude et la fabrication de la sonde sous l'administration du JPL. Les ingénieurs du JPL contrôleront Deep Impact après le lancement et le relais des données scientifiques pour analyse. L'équipe est constituée de 250 scientifiques, ingénieurs, éducateurs et administrateurs. Deep Impact est une mission découverte, la 8e de la série à bas coût, fortement concentrée sur les investigations scientifiques.

   Deep Impact offre un panel, qui dépasse le cadre du programme en partenariat avec d'autres missions vers les astéroïdes et comètes, pour les institutions au bénéfice du public, de l'éducation et de la communautés scientifique. 

 

  1. Qu'est-ce qu'une comète ?

   Depuis plus d'un million d'années les hommes regardent et s'interrogent sur ces objets mystiques que sont les comètes. Ce sont des choses étranges qu'il faut décrire avec des mots simples. Pendant longtemps, le ciel fut le domaine des prêtes et des philosophes. Ils se tournaient vers le ciel pour savoir quand il fallait déclarer la guerre ou lever le camp. Pour eux, du ciel dépendait leur vie. C'est un "signe du ciel" peut-on entendre encore de nos jours.  Beaucoup de nos concitoyens et de nos responsables consultent encore le ciel pour prendre leurs décisions. C'est aberrant de penser qu'un grain de poussière à des influences à des millions voire des milliards de kilomètres, tandis que la chaise sur laquelle ils sont assis, n'en a aucune.  Souvenons-nous des désastres annoncés lors de la dernière venue de la comète de Halley en 1986 ou bien de l'éclipse de 1999. Les comètes furent toujours associées aux disparitions ou apparitions. Pline l'ancien (23 -  79) a écrit "que c'est une étoile redoutable qu'il n'est pas facile d'apprivoiser comme en témoignent les derniers troubles civils et une autre fois lors de la guerre de César et de Pompée ou bien lorsque Claudius César fut emprisonné".

Matériellement la comète se réduit au noyau dont les dimensions sont de l'autre de quelques kilomètres (15 x 7 km pour Halley), entouré d'une enveloppe.
http://www.esa.int/images/27_comet_solarwind_L.gif

   Le mot "comète" vient de chevelure. La comète évoque une chevelure ondulée, qui apparaît lorsqu'elle s'approche du Soleil (~ 2 UA). Elle rejette alors des m3 d'eau et des tonnes de poussières par seconde (25 m3 et 10 tonnes pour Halley).  Aujourd'hui nous savons que ce sont des boules de "glace sale" de densité comprise entre 0,5 et 1,5 g/cm3,  plus noires que le charbon, nées peut-être avant les planètes. Le stock (~ 100 milliards) se trouverait dans le nuage de Oort situé aux confins du Système solaire à 1 année-lumière (9,5.1012 km). Des influences gravitationnelles (le passage à proximité d'étoiles, environ tous les 30 millions d'années, lors du voyage du Soleil dans la Galaxie) en précipiteraient quelques unes vers le centre du Système solaire, à la vitesse moyenne de 40 km/s. En général les comètes orbitent sur des périodes de plusieurs de dizaines de milliers d'années. Mais parfois l'influence des planètes géantes  modifient leurs trajectoire et en fait des comètes à courtes périodes comme Tempel 1. 

    Matériellement la comète se réduit au noyau dont les dimensions sont de l'autre de quelques kilomètres (15 x 7 km pour Halley), entouré d'une enveloppe. Lorsque le noyau se rapproche du Soleil, il se produit un phénomène de dégazage dont la manifestation visible est la chevelure, qui s'étend en moyenne de 20 000 à 120 000 km autour du noyau et qui est appelée: coma. Puis, quand la comète ne se trouve plus qu'à 2 UA du Soleil, la queue apparaît et peut par la suite atteindre plusieurs centaines de millions de kilomètres présentant un arc de plusieurs dizaines de degrés sur la voûte céleste. La tête est entourée d'un halo d'hydrogène pouvant atteindre 10 millions de km. Après son séjour prés du Soleil, la comète repart dans le lointain Système solaire et s'endort après avoir maigri de quelques mètres pour les plus grosses (3m pour Halley).

    La queue est composée de 2 jets dont l'un, courbé et jaunâtre (à cause de la diffusion de la lumière par les particules de poussières), est fait de poussières extrêmement ténues qui n'affaiblissent pas la lumière des étoiles sur le fond de ciel. L'autre, rectiligne et bleu causé par la fluorescence du CO+ et l'absorption de la lumière, est composé de gaz ionisés qui suit les lignes du champ magnétique du Soleil, c'est la queue de plasma (électrons et ions). Elle est toujours orientée à l'opposé du Soleil, à cause du vent solaire qui repousse les particules de gaz constituant la queue. Le mouvement orbital fait que les queues de comète ont tendance à s'incurver. La queue de plasma contient des particules ionisées qui se déplacent à très grandes vitesses emportées par le vent solaire (des centaines de km/s) le long des lignes de force du champ magnétique, ce qui lui donne l'impression d'être rectiligne. La queue de poussières est courbée car les particules de poussières se déplacent plus lentement et sont plus lourdes que celles de la queue ionisée, elles stagnent sur la trajectoire curviligne de la comète. C'est la queue ionisée qui donne son aspect spectaculaire à une comète. La queue est si ténue que la traversée par la Terre en 1910 de celle de la comète de Halley, ne provoqua aucun phénomène.

    Des études spectroscopiques ont montré que la tête est principalement constitué de molécules neutres OH, NH, CN, C3, C2, NH2.  Des molécules ionisées ont été aussi découvertes.

    Tempel 1 a déjà effectué beaucoup d'incursions dans le Système solaire interne. Son voyage orbital de 5,5 années, en fait une cible idéale pour l'étude de son enveloppe. Les comètes sont visibles pour 2 raisons. Tout d'abord, la poussière issue du noyau d'une comète reflète la lumière du soleil lors de son voyage dans l'espace. Ensuite certains gaz de la coma, excités par la lumière solaire, la transforme en une boule fluorescente. Avec le temps, une comète peut devenir moins active ou même dormante. Les scientifiques aimeraient savoir si les comètes perdent leurs gaz et de leurs poussières dans l'espace ou bien les conservent à l'intérieur. Ils aimeraient en savoir plus sur l'intérieur et pouvoir comparer l'intérieur et le surface. La visualisation des flancs du cratère donnera peut-être un début de réponse, mais posera sûrement plus de questions. De plus la nature des poussières fournira-t-elle la réponse  sur le lieu de naissance dans le disque ?

  1. Comète et champ électrique

   En 2000, lorsque la comète Linear (nommée d'après le nom du télescope de surveillance qui l'a découverte) s'approcha de son périhélie une chose étrange se produisit. Sans crier gare, son éclat s'est accru de 50% en moins de 4 heures tout en expulsant de grandes quantités de poussières, beaucoup plus de glace que prévue, ainsi que d'autres matières volatiles. Pour couronner le tout, le télescope Chandra découvrit que la boule de glace sale émettait des rayons X. 

   La NASA a cité  un processus stupéfiant appelé "réaction d'échange de charge" qui fut proposé pour la première fois en 1997. En fait, la théorie électrique autour d'une comète a été émise il y a plus d'un siècle et elle fut expliquée au début de 1972 par Ralph Juergens. Il proposa un modèle de Soleil électrique avec pour conséquence que la coma et les queues sont produites par un échange électrique entre le Soleil et la comète. Plus tard, au début des années 80, le physicien James McCanney fit part de sa propre version sur les comètes électriques. Il a prévu que les comètes émettraient des rayons X.

  Il semble donc que les comètes se déchargent électriquement en se déplaçant dans le champ électrique du Soleil. A l'approche du périhélie, le noyau souffre alors d'un stress électrique maximum. Cela entraîne une augmentation d'éclat, causée par un grand nombre d'arcs simultanés, provoquant l'éjection de matière en plus grande quantité avec création d'une queue de poussières. Ce fait a été observé sur la comète Linear suggérant qu'elle ait progressé vers une décharge interne.

  Le noyau d'une comète peut être comparé à l'isolant d'un condensateur. Lorsque la charge est échangée de la surface de la comète vers le vent solaire, de l'énergie électrique est stockée dans le noyau sous forme de charges polarisées. Cela peut facilement accumuler l'effort mécanique intense dans le noyau de comète, qui peut être libéré de façon catastrophique, comme dans un condensateur lorsqu'il y a une perte d'isolement. La comète explose.

   Comme le suggère la théorie électrique de Wallace Thornhill, les comètes se brisent, non pas parce qu'elles sont un gros morceau de glace qui fond à l'approche du Soleil, ni parce que c'est un agrégat de petits blocs, mais parce qu'il y a une décharge électrique à l'intérieur du noyau.

   Il y avait d'autres surprises. Le plus grand choc est peut-être venu de l'analyse des débris qui suivirent la dislocation de Linear. Selon Hal Weaver, un astronome de Johns Hopkins University à Baltimore, les chercheurs furent étonnés du rapport glace/poussière et glace/roche. L'analyse a prouvé que la comète Linear avait 100 fois plus de roches et de poussières que de glace.

    Mais le problème du manque d'eau dans le noyau des comètes remonte à la découverte de la comète de Halley par la sonde européenne Giotto en 1986 où, contrairement à ce que les scientifiques pensaient, fut trouvé des indices contre la présence de l'eau. Pour ajouter à la confusion, il ne fut pas trouver d'eau dans la comète Borelli. Lorsque la comète Shoemaker-Levy 9 se brisa les chercheurs pensèrent que la rupture du noyau exposerait de la glace fraîche qui se sublimerait avec vigueur. Les télescopes terrestres furent mis à contribution pour déceler à l'aide de leur spectromètre des traces de gaz. Aucun gaz ne fut découvert.

   Les observations de la dislocation de la comète Linear offrirent ainsi beaucoup d'indicateurs sur la véritable nature électrique des intrus cométaires. Les comètes peuvent ou peuvent ne pas posséder de matériaux volatils, mais les scientifiques pensent que les comètes exhibent beaucoup plus que de la glace sublimée. Seule la décharge électrique permet de couvrir la gamme complète des nouvelles données sur les comètes.

http://thunderbolts.info/tpod/2005/arch05/050520linear.htm

 

  1. Historique  de Tempel 1

   A l'origine elle se trouvait dans la ceinture de Kuiper qui s'étend au-delà de l'orbite de Neptune. Mais les perturbations gravitationnelles de Jupiter et de Saturne l'ont fait tomber dans le Système solaire interne. D'autres comètes viennent du Nuage de Oort. Mais leurs orbites ont une très longue période se mesurant en millions d'années.

  La comète Tempel 1 était très bien placée lors de sa découverte en 1867 grâce à sa faible distance à la Terre (0,568 UA) le 15 mai et un périhélie de 1,562 UA le 27 mai. Après sa détection, au cours des cinq mois qui suivirent, de nombreuses observations ont été faites fréquemment. La comète a été détectée pour la dernière fois le 27 août 1867 par Jules Schmidt, au point qu'elle était devenue trop faible pour des mesures de position. A ce moment-là la comète était 1,30 AU de la terre et 1,81 UA du soleil.

    La comète a été identifiée comme périodique, pour la première fois, en mai de 1867 quand C. Bruhns de Leipzig a déterminé sa période orbitale de 5,74 ans. Avant, sa période orbitale calculée était de 5,68 ans. Elle a été redécouverte le 4 avril 1873 par E.j.m. Stephan de Marseille. Tempel 1 fut observée jusqu' au 1er juillet de la même année. Des prévisions ont été faites pour un retour en 1879, avec les plus ambitieuses celles de Raoul Gautier qui a calculé des orbites définitives selon 2 orbites précédentes, avant de faire ses prévisions pour le retour suivant. Les prévisions de Gautier ont permis à Tempel de retrouver la comète le 25 avril 1879. C'est à ce moment-là que son nom officiel lui fut attribuée. Elle fut observée jusqu'à sa dernière apparition du 8 juillet 1879.

    En 1881, la comète 9P/Tempel 1 est passée à 0,55 UA de Jupiter. En raison des interactions gravitationnelles, la période orbitale de la comète s'allongea jusqu' à 6,5 ans et la distance de périhélie est passée de 1,8 UA à 2,1 UA, la rendant encore plus faible. Plus tard, la comète fut perdue et elle fut invisible à la date du retour prévue. Les tentatives de la retrouver sur des photographies, en 1898 et 1890, n'ont rien donné.

    En 1963, B.g. Marsden a entrepris une recherche pour comprendre la perte de Tempel 1. Il a constaté que les approches de Jupiter en 1941 (0,41 UA) et en 1953 (0,77 UA) avaient réduit le périhélie et la période orbitale aux valeurs inférieures de celles lors de sa découverte en 1867.
Ces approches ont calé Tempel 1 à sa libration actuelle autour de la résonance de 1:2 avec Jupiter. Plus tard, Marsden a publié des prévisions pour les retours 1967 et 1972 dans un article sur les orbites de quelques comètes perdues depuis longtemps (avec la courtoisie du Système de données astrophysiques de la Nasa).

    En dépit d'un retour défavorable en 1967, Elizabeth Roemer de l'observatoire de Catalina a pris plusieurs clichés au cours de la même année. L'examen de ces photographies n'a rien donné. Cependant, vers la fin de 1968 elle a examiné de nouveau les clichés et a constaté que sur une simple photo prise le 8 juin 1967  un objet diffus de magnitude 18 était très proche de l'endroit prévu par Marsden. Sans succès, l'image n'a pas fourni la preuve définitive du retour de la comète.

  En 1972, les prévisions de Marsden permirent à Roemer et L.M. Vaughn de redécouvrir Tempel 1 le 11 janvier à l'observatoire Steward. La comète fut largement observée et atteint la magnitude maximale de 11 en mai de la même année. La comète a été vue pour la dernière fois le 10 juillet. Cette apparition a montré que la simple photo prise par Roemer en 1967 était en effet la comète 9P/Tempel 1. Depuis cette date, elle fut observée à chaque retour prévu.

1 UA = 1 unité astronomique = 149 597 871 kilomètres

  1. Localisation graphique de Tempel 1

Note:  Il faut que votre navigateur puisse voir cet Applet. Celui-ci est une visualisation 3D de l'orbite de 9P/Tempel 1 dans le Système solaire. Cet Applet utilise seulement la méthode à 2 corps et ne peut pas être utilisé pour déterminer l'orbite avec une très grande précision sur le long terme (plusieurs années) ou pour des rencontres planétaires. Voir l'éphéméride de haute précision.

   Le graphique est assez beau, mais où regarder ? Vous noterez la date d'aujourd'hui dans le coin inférieur droit, le nom de la cible (dans ce cas, Tempel 1) dans la partie supérieure gauche et la distance au Soleil et à la Terre de Tempel 1. Il y a une glissière sur l'axe des abscisses (en bas) et l'axe des ordonnées (à droite) de la fenêtre principale. Au-dessous de la fenêtre, il y a des options pour changer la date, en avançant la date pas à pas ou le mode continu, des étiquettes, un zoom en/hors et sauver l'instantané du graphique.

    Les ovales colorés sont les orbites des planètes intérieures et les points sont les positions actuelles. Si vous regardez soigneusement, vous verrez que l'orbite de la Terre est complètement blanche et les autres sont grises et blanches (tandis que Tempel 1 est bleu turquoise). C'est parce que nous utilisons l'orbite de la Terre pour définir le plan ou l'écliptique du Système solaire. Depuis les orbites des autres planètes (et comètes et astéroïdes)  sont légèrement penchées (ou inclinées) par rapport à la Terre, ceci signifie qu'une partie de leur orbite est au-dessous (gris ou bleu) de l'écliptique et une partie de l'orbite est au-dessus (blanc ou turquoise) de l'écliptique.

    Parlons des glissières à droite et en bas. Quand vous ouvrez d'abord cette page, l'orientation par défaut est une perspective légèrement au-dessus du Système solaire. Il y a deux lignes jaunes, une un peu plus brillante et l'autre moins brillante afin de vous aider à maintenir l'orientation.  Le haut/bas montre le dessus/dessous. Déplacez la glissière sur le côté droit et vous verrez que la perspective dessus dessous change, mais cette ligne haut/bas reste la même chose, excepté quand  la glissière est en bas (regardant le Système solaire directement au-dessus) ou au-dessus (regardant le Système solaire directement  au-dessous) ainsi la ligne haut/bas disparaît. Si vous déplacez la glissière directement à mi-chemin vous regardez le Système solaire de côté (ce n'est pas la meilleure vue, excepté pour voir l'inclinaison des orbites par rapport à l'écliptique).

   L'autre ligne jaune se situe sur l'écliptique et ( la partie jaune lumineuse) vers le point ( l'équinoxe du printemps) vernal. (Changez la date en 21 mars de n'importe quelle année, puis regardez la position de la terre sur son orbite -- elle sera sur la faible partie de la ligne jaune. Notez que si vous regardez depuis la Terre, le Soleil, le Soleil est devant la partie jaune brillant. Changez maintenant la date en 21 septembre, la Terre se trouve sur la partie jaune brillant et le soleil est devant la faible partie jaune de la ligne). Déplacez la glissière du bas et  nous regardons le Système solaire de différents points autour de lui.

   En conclusion, (vérifier la date du jour) pour aider à la recherche de Tempel 1, il faut déplacer la glissière droite ainsi vous regardez le Système solaire presque au-dessus et déplacez la glissière inférieure de sorte que la Terre soit à l'aplomb au-dessous du Soleil. Pour agrandir afin d' inclure les orbites de Jupiter et de Saturne. Vous pouvez déplacer la glissière droite vers le milieu ainsi vous regardez le Système solaire légèrement au-dessus de l'écliptique. De juillet à septembre 2004, Tempel 1 était derrière le Soleil la rendant impossible à voir. Si vous entrez  les dates précédant octobre, vous verrez la Terre continuer autour du Soleil et pendant que vous regardez vers Tempel 1, vous la verrez du bon côté du Soleil; Tempel 1 est maintenant un objet du matin. Elle se lève peu avant le Soleil, mais chaque nuit, elle se lève de plus en plus tôt.


http://neo.jpl.nasa.gov/cgi-bin/db_shm?sstr=tempel+1&group=all&search=Search

Notes additionnelles: Les orbites sont en couleur. Les planètes sont en blanc et en bleu, l'orbite de la comète. La ligne blanche brillante indique la partie de l'orbite qui est au-dessus de l'écliptique et la partie plus foncée est au-dessous de l'écliptique. De même pour l'orbite de la comète, le bleu clair indique la partie au-dessus de l'écliptique et le bleu foncé la partie au-dessous de l'écliptique.

   L'applet original Orbit Viewer a été écrit et offert par Osamu Ajiki (AstroArts) et modifié par la suite par Ron Baalke (JPL).

 

Ci-dessous la localisation de la comète. 
Mais la Vierge ne sera pas visible en France. Elle se couche à l'ouest le 1 juin à 2h et le 30 juin à 1h.

Localisation de Tempel 1 dans la Vierge

http://deepimpact.jpl.nasa.gov/gallery/gif/9P-5b.gif

Chercher au voisinage de la Vierge et de Jupiter

 

  1. Les rotations de 9P/Tempel 1

    Il y a 2 types de rotation: la rotation autour d'un axe et autour du Soleil. Tous les objets du Système solaire tourne autour du Soleil et la comète 9P/Tempel 1, la cible de Deep Impact ne fait pas exception. La connaissance des propriétés de la rotation de la comète autour du Soleil est très importante pour la réussite de Deep Impact pour deux raisons. La première pour son influence sur le planning de la mission et la seconde pour permettre une interprétation des données acquises pendant la mission. Pour le planning la rotation doit être connue avec une grande précision avant le dernier survol de la Terre, qui agit comme une fronde gravitationnelle et définit  la route exacte pour une rencontre au millimètre et au millième de seconde (1 seconde = 10 km parcourus, or la comète fait ~ 5 x 11 km). Si cette précision ne peut pas être réalisée alors la connaissance de la rotation importe peu. 

    Quant à la période de rotation sur son axe, elle est utile pour ajuster l'instant d'arrivée à la comète de sorte que le plus grand secteur éclairé possible du noyau se présente à l'impacteur à l'heure de la rencontre. Ceci fournira une chance plus importante d'un impact dans un secteur éclairé. Pour se faire, une exactitude de quelques secondes dans la période de rotation de 1,71 jours est exigée. Sa période de rotation sur elle-même est le résultat d'une campagne d'observations intensives, en 1999, sur la mesure des fluctuations périodiques de la brillance avec le temps. Actuellement l'exactitude est au niveau de quelques minutes et il est trop tôt pour indiquer si l'exactitude nécessaire sera réalisée. Si la période de rotation n'est pas suffisamment connue, l'instant d'arrivée sera déterminé par d'autres considérations, telles que la capacité du vaisseau spatial à communiquer à deux stations simultanément pendant la rencontre et l'aspect de la cible à l'impact sera laissé au hasard.

   Pour l'interprétation scientifique, l'exactitude de la période de rotation n'est pas un critère essentiel. Ce qui est nécessaire, c'est la connaissance de la nature physique des conditions de rotation. Nous pouvons très bien comparé cela avec un ballon de rugby. La forme du ballon de rugby n'est pas trop différente de celle du noyau de Tempel 1. Il a des propriétés de rotation semblables. Lors d'un coup de pied, le ballon tourne sur lui-même tout en volant, ce qui est proche du mouvement de la comète. Cependant, une certaine vacillation entre ces deux extrémités est possible et des tentatives seront faites pour déterminer si c'est le cas. Si cela s'avère exact, alors la connaissance de la forme précise sera obtenue à partir des images de Deep Impact, qui pourront être utilisées pour parfaire la connaissance de la rotation et déterminer la distribution des matériaux à l'intérieur du noyau.

Content Copyright by Mike Belton

  1. Caractéristiques orbitales de Tempel 1

   Les simulations à long terme de l'orbite de 9P/Tempel 1 suggèrent que la distance du périhélie fut inférieure à 10 UA pendant au moins 300 000 années. Par contre, la distance de l'aphélie, dans le passé, est  moins bien déterminée. Les simulations ont permis de voir que l' inclination de l'orbite est restée faible, aussi loin que l'on remonte dans le passé.

    Actuellement, 9P/Tempel 1 a une période orbitale de 5,5 années et son périhélie est approximativement de 1,5 AU. Avec une excentricité de 0,5 son orbite est située entre Jupiter et Mars. Ces valeurs ont variées dans le passé et changeront dans le futur par suite d'un passage proche de l'orbite de Jupiter, l'élément perturbateur. 

    Tandis que nous pouvons calculer les paramètres orbitaux, la détermination de la taille et de la forme du noyau a été difficile parce que nous ne pouvons pas le voir, il est caché par la coma. Cependant, basé sur une variété d'observations, il est possible que le noyau fasse très approximativement 6km de diamètre, de plus il est légèrement plus ovale que sphérique. En fait, seulement 3 noyaux de comètes sont connus avec certitude: Halley, Borelly et Wild 2. En juillet 2005, nous souhaitons tous pouvoir ajouter 9P/Tempel 1.


Record: 900015   SPK-ID: 1000093,4000009
Autres Désignations: 1972 A1, 1967 L1, 1994 XIX, 1993c, 1989 I, 1987e1, 1983 XI, 1982j, 1978 II, 1977i, 1972a, 1972 V, 1966 VII, 1879b, 1879 III, 1873a, 1873 I, 1873 G1, 1867 II, 1867 G1

OSCULATING ORBITAL ELEMENTS
(heliocentric ecliptic J2000)
Solution ID = JPL#K058/8
Epoch = 2004-12-21 (2453360.5) TDB


e = 0.517580915105802 i = 10.5293611024602 deg
q = 1.50597548301259 AU w = 178.844220296483 deg
a = 3.12171622178437 AU node = 68.9467418721082 deg
Q = 4.73745696 AU M = 324.917026572271 deg
P = 5.5157 y n = 0.178696 deg/d
TP = 2005-07-05.3280949 (2453556.82809491) TDB
OPTICAL
PARAMETERS


M1 = 6.00
M2 = n/a
K1 = 21.0
K2 = n/a
PC = n/a
AUXILIARY DATA

#obs = 730
data-arc = 1967-Jun-08 to 2004-Nov-20
year des. = 2004
PHYSICAL/DYNAMIC
PARAMETERS


GM = n/a
radius = 3.10 km
A1 = 0.0080 x 10-8 AU/d2
A2 = 0.0018 x 10-8 AU/d2

http://neo.jpl.nasa.gov/cgi-bin/db_shm?sstr=tempel+1&group=all&search=Search

  1. Hubble Tempel répétition générale


http://imgsrc.hubblesite.org/hu/db/2005/16/images/a/formats/web.jpg

   Ces images montrent la capacité du télescope Hubble qui a réussi à photographier un jet jaillissant du noyau de la comète Tempel 1, depuis 75 millions de km. Cela démontre que l'impact du 4 juillet ne devrait pas lui échapper.

  Les 2 images ont été prises à 7h d'intervalle le 14 juin 2005. La vue de gauche montre la comète avant l'explosion. Le point brillant est dû à la lumière qui se réfléchit sur le noyau. Il parait très brillant car trop petit pour être résolu par la caméra. Voir le noyau correspond à voir une pomme de terre située à New-York, depuis Paris.

  Le jet s'étend sur 2 200 km. Il est dirigé vers le Soleil. Les comètes manifestent souvent des sursauts d'humeur à l'approche du Soleil, mais les scientifiques n'en connaissent pas les raisons. Il est possible que l'approche du Soleil accroît la température interne entraînant un accroissement de pression interne avec expulsion de gaz et de poussières. Ou peut-être, qu'une partie de la croûte elle-même a été enlevée par la pression des gaz. Cette croûte poreuse pourrait alors se vaporiser en petites particules de poussière produisant une coma en forme d'hélice du côté du Soleil. 

  Le 22 juin, la comète s'enflamma à nouveau, avec une  intensité 6 fois plus grande, mais la matière éjectée se dissipa presque entièrement en ½ journée environ. Tandis que la quantité de vapeur d'eau dans la coma doublait, la quantité d'autres gaz, y compris le gaz carbonique, augmentait encore plus. Puis, le 2 juillet une bouffée massive de glace et d'autres particules s'est échappée du noyau, ce qui a provoqué une expansion temporaire de la taille et de la réflectivité de la chevelure. Finalement on compte 4 éjections de matière en 3 semaines.

 Ce phénomène est très commun sur beaucoup de comètes, mais il est rarement observé en détail car il est normalement très difficile d'obtenir du temps d'observation sur les télescopes. Pour les scientifiques, il est acquis que c'est un phénomène banal dès qu'il y a échauffement à l'approche du Soleil. Grâce au spectromètre de Deep Impact, les astronomes sont ravis.

http://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/2005/16/image/a

  1. Bilan de l'impact

Spectra from Deep Impact
http://www.nasa.gov/images/content/120434main_sunshine-516-321.jpg

   Au cours des 10 jours précédents  l'impact, des mesures ont été effectuées et ont permis de détecter
certaines molécules dans le gaz  et l'enveloppe de poussière. Les signatures de ces molécules comprenant eau, hydrocarbures, gaz carbonique et oxyde de carbone, peuvent être vues dans l'analyse spectrale ci-dessus. 

  La sonde a observé la collision pendant 13 mn, puis est passée en mode de protection contre les poussières. Environ 27 mn plus tard, la sonde s'est retournée vers la comète pour des observations complémentaires. A cet instant le cône d'éjection était plus large que le noyau et continuait d'évoluer. Pour sa part, l'impacteur a filmé jusqu'au dernier moment, faisant voir des détails de 8 cm. Lors de l'impact, le spectromètre infrarouge a enregistré des signatures chimiques de différentes variétés de glace dont certaines n'étaient pas attendues. D'autre part le noyau de Tempel 1 est très différent des noyaux des comètes Borelly et Wild 2 (voir ci-après).

  La sonde Rosetta fut mise à contribution pour regarder l'impact. Elle a montré un sursaut de brillance, dans un rapport de 5, au bout de 30 mn. Un autre télescope a regardé l'impact: Swift. Ce télescope spatial recherche et étudie les sursauts gamma appelés GRB (Gamma Ray Burst) pour dresser une carte des sources à rayonnement X de l'univers, de loin les feux d'artifices les plus puissants. Depuis le premier juillet, il fut détourné pour étudier Tempel 1.

  C'est ainsi que les scientifiques de Swift ont vu une élévation rapide et spectaculaire de rayons UV, preuve que l'impacteur  a percuté une surface dure, par opposition à la surface plus molle et neigeuse qui était attendue. La plupart des débris observés en ultraviolet, proviennent de la surface chauffée à 2 000°C lors de l'impact.

  Aucun rayonnement  X n'a été détecté, mais l'analyse est en cours. Les chercheurs s'attendent à ce que des rayons X soient émis de la matière éjectée, illuminée par le vent solaire chargé de particules à haute énergie qui mettront une journée pour atteindre la coma.


  La plus grande surprise fut de constater l'opacité plus importante que prévue du panache de poussières dégagé par l'impact. Cela suggère que la poussière est plus fine que prévu, plus fine que le talc. En définitive, la surface n'est pas ce que la plupart des gens attendaient, un cube de glace.

  D'autre part, l'impact a créé 2 comas et l'impacteur frappa la comète sous un angle de 25°. Les poussières furent éjectées à la vitesse de 5 kms-1. Le cratère est estimé entre 60 m de large, mais n'a pu être visualisé à cause de la quantité de poussières dégagée. Sans compter que 48 h plus tard, le nuage de poussières continuait à obscurcir le point d'impact. A la lecture du communiqué de presse de INSU (Institut National des Sciences de l'Univers) nous apprenons que grâce à la sonde Rosetta, les chercheurs de l'équipe européenne comprenant des chercheurs du Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (CNRS / Observatoire Astronomique de Marseille-Provence / Université de Provence) ont analysé les conséquences de l'impact de la sonde de la NASA sur Temple-1 :

  • Plus de 5 000 tonnes de poussière éjectées à la vitesse entre 110 et 300 m/s sous l'effet du gaz environnant, 

  • 5 000 tonnes de glace d'eau et 15 tonnes de glace d'acide cyanhydrique ont été éjectées. 

  • Le noyau de cette comète serait plus dense qu'une « boule de neige sale », ce serait plutôt une « boule de poussière glacée »

     Après l'impact, la caméra NAC (Narrow Angle Camera) de la sonde Rosetta n'a pas enregistré d'activité, tels des jets de matière, suggérant ainsi que les impacts de météorites sur les noyaux cométaires ne sont pas à l'origine de certains sursauts d'activité cométaire qui furent déjà observés sur d'autres comètes.


http://www.nasa.gov/images/content/121868main_pia02139-330.jpg

  Cette image en fausse couleur montre la comète 50 mn après l'impact, qui s'est produit de l'autre côté. L'image a été prise par la sonde lorsqu'elle s'est retournée vers la comète pour une dernière occasion de photo. La couleur représente la brillance, avec le blanc pour le niveau le plus élevé et le noir pour le niveau le plus faible. La brillance est une mesure de la lumière solaire réfléchie. Le Soleil est à droite, hors de l'image. Le point bleu en haut et à gauche est une étoile.

   Puisque la partie ensoleillé de la comète est plus lumineuse, elle apparaît blanche car le capteur est saturé. Le panache fut très brillant, indiquant que la surface doit être constituée d'une poussière très fine, aussi fine que le talc.

  Lors de l'impact deux flashes furent très clairement distingués, signifiant que le projectible a rencontré 2 terrains différents. La quantité de poussières éjectées a surpris et signifie que la comète est plus dense que prévue. Tempel 1 est une comète différentes de celles déjà étudiées, telles Wild 2 et Borelli. Elle semble beaucoup plus lisse que la première et beaucoup moins contrastée que la seconde.

Credit: NASA/JPL-Caltech/UMD

A suivre...
http://www.science.psu.edu/alert/Swift-Deep-Impact.htm

http://www.nasa.gov/mission_pages/deepimpact/main/index.html

  1. XMM-Newton et Swift détectent de l'eau 


Voir l'animation de l' ESA


   Des images prises par le télescope spatial européen montre une comparaison entre les états de Tempel 1 avant et après l'impact. Ces images furent prises dans le bleu (<400 nm) et dans l'ultraviolet (<180 nm). Les images dans l'ultraviolet montre des ions d'hydroxyle, un indice de la présence de l'eau. Le groupement hydroxyle est composé d'un atome d'oxygène et d'un atome d'hydrogène reliés au moyen d'une liaison simple. Ce type de groupement est rencontré dans les alcools.

   Une heure et demie après l'impact, la brillance du groupement hydroxyle s'est accrue d'un facteur 5. Plus tard, au bout de 4h30, l'émission en ultraviolet diminua, indiquant que le pic était passé.

  La présence de l'eau dans Tempel 1 est conforme aux mesures préliminaires de composition de la comète faite la semaine précédente par l'instrument ALICE sur la sonde Rosetta en route vers la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko (Voir ci-dessous).

  Lors d'une conférence (4/4/06) du  National Astronomy Meeting à Leicester (GB), le Dr. Willingale a révélé que les observations de Swift prouvent que la comète est devenue de plus en plus brillante en X après l'impact, avec un excès de rayonnement pendant un total de 12 jours. Les observations indiquent que beaucoup d'eau a été libérée et sur une plus longue période que prévue précédemment.

  Tempel 1 est plutôt une petite comète qui produit environ 16 000 m3 d'eau par jour. Cependant, après l'impact le taux s'est élevé à 40 000 m3 par jour sur une période de 5 à 10 jours après l'impact. Selon les estimations de Swift en X, la masse totale d'eau libérée fut de 250 000 tonnes.

http://www.ras.org.uk/index.php?option=com_content&task=view&id=979&Itemid=2

 

  1. Recette de la soupe cométaire

    Quand Deep Impact a percuté la comète Tempel 1, des ingrédients de la soupe primordiale du Système solaire ont été libérés. Aujourd'hui (7/09/05), les astronomes en utilisant des données du télescope spatial Spitzer et de Deep Impact ont analysé ce potage et ont commencé à proposer une recette sur la construction des planètes, des comètes et d'autres corps dans notre système solaire.

 

   "L'expérience Deep Impact est un succès, " a dit le Dr. Carey Lisse du laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins, à Laurel, Maryland. " Nous avons établi une liste d'ingrédients cométaires qui seront utilisés par d'autres scientifiques dans les années à venir ". Lisse est le responsable de l'équipe qui a réalisé les observations de Spitzer sur Tempel 1. Il a présenté ses résultats, cette semaine lors de la trente septième réunion annuelle de la Division des sciences planétaires à Cambridge, Angleterre.

 

  Le spectrographe infrarouge de Spitzer sur la comète a observé attentivement le nuage de matière qui a été éjecté quand la sonde plongea au-dessous de la surface de la comète. Les astronomes étudient toujours les données. Jusqu'ici ils ont repéré les signatures d'une poignée d'ingrédients, essentiellement le contenu de la "soupe" cométaire: l'acide cyanhydrique (HCN) et du cyanure de méthyl (CH3CN).

 

    Ces ingrédients solides incluent beaucoup de composés standards cométaires, tels que des silicates ou du sable. Et comme n'importe quelle bonne recette, il y a également des ingrédients surprise, comme l'argile et des carbonates qui sont normalement découverts dans les coquilles marines. Ces composés étaient inattendus parce que les scientifiques pensaient  qu'ils exigeaient de l'eau liquide pour leur formation. Et Lisse de s'interroger sur la formation des argiles et des carbonates sur des corps gelés. " Nous ne savons pas, mais leur présence peut impliquer qu'ils furent mélangés avec le Système solaire primordial, permettant à la matière formée près du Soleil, où l'eau est liquide, et la matière congelée au-delà d'Uranus et de Neptune, d'être inclus dans le même corps ".

   En outre furent découverts des produits chimiques jamais vus auparavant dans des comètes, tels que des composés contenant du fer et des matières organiques d'hydrocarbures que nous trouvons dans les fosses à barbecue et les pots d'échappement automobile sur Terre.

   Les silicates repérés par Spitzer sont des grains cristallisés plus petits que du sable, comme des gemmes écrasées. Un de ces silicates est un minéral appelé olivine, trouvé sur les rivages étincelants des côtes ensablés de Hawaï.

 

   Planètes, comètes et astéroïdes sont tous nés en dehors de l'épaisse soupe des produits chimiques qui ont entouré notre jeune Soleil, il y a environ 4,5 milliards d'années. Puisque les comètes se sont formées dans les régions externes, plus froides de notre Système solaire, une partie de cette matière planétaire est encore gelée à l'intérieur d'elles.

   Avoir cette nouvelle liste des ingrédients cométaires permet aux théoriciens de commencer à examiner leurs modèles de formation planétaire. En raccordant les produits chimiques à leurs formules, ils peuvent évaluer le genre de planètes qui émergent à l'autre extrémité. " Cette information est d'une valeur inestimable pour mieux comprendre la formation de notre propre planète tout comme les autres mondes ".


Infos sur Spitzer:  http://www.spitzer.caltech.edu/Media/index.shtml

 

 

  1. Les surprises de la mission 

   Avant Deep Impact, les scientifiques n'avaient qu'une vague idée de la constitution d'une comète, principalement de son noyau. Aujourd'hui, ils en connaissent un peu plus sur sa composition.


http://deepimpact.jpl.nasa.gov/gallery/jpg/T1_Composite_Map.jpg

   Cette image composite a été établie à partir de plusieurs images de 5m/pxl de résolution et assemblées de façon telle qu'elles forment une image totale prise à grande distance. Le point d'impact possède une résolution plus élevée car les images furent acquises 4 secondes avant la percussion avec le sol. Les flèches a et b indiquent des zones lisses. Le point d'impact est indiqué par la 3e flèche (dans la partie inférieure). Les petites flèches montre un escarpement qui est rendu lumineux  par l'angle d'illumination, qui montre le secteur lisse, élevé au-dessus du terrain extrêmement accidenté. Le trait en bas, à droite, indique une échelle de 1 km et les 2 flèches en haut donne l'orientation de l'axe de rotation du noyau et la direction du Soleil. Le pôle nord céleste est proche de l'axe de rotation.
 Credit: NASA/JPL/UMd

  

  La comète Tempel 1 a une structure très duveteuse, plus diluée que la neige poudreuse. La fine poussière de la comète est liée par gravitation, cette pesanteur est si faible (0,2g), que le moindre bond vous éjecterez dans l'espace. 

  Une autre surprise semble provenir de nombreux cratères d'impact de 40 à 400 m ont été découverts sur la surface. Précédemment deux autres comètes (Wild et Borelly) furent observées de près, et aucun cratère d'impact ne fut mis en évidence, ni sur l'une ni l'autre.

  La comète possède des strates visibles sur des surélévations qui s'étendent autour de secteurs très lisses jusqu'aux zones ayant toutes les caractéristiques de cratères d'impact de tailles variables. Pour l'instant aucune hypothèse permet d'avoir une idée sur leur origine.

   Selon A'Hearn, l'importante augmentation de molécules, contenant du carbone, détectées dans le spectre du panache éjecté est une des découvertes les plus intéressantes. Cette découverte indique que les comètes contiennent une quantité substantielle de matériaux organiques et ainsi, elles pourraient les avoir apportés sur la Terre suffisamment tôt dans l'histoire de notre planète, quand les percussions par des astéroïdes et des météorites étaient un événement banal.

   Le comportement de l'intérieur de la comète fut une autre découverte. Les informations reçues indiquent que le noyau de Tempel 1 est extrêmement poreux. Sa porosité permet à la surface du noyau de se réchauffer tout en refroidissant instantanément la partie interne, selon l'éclairement solaire. Comme les scientifiques l'avaient pensé, ceci suggère que la chaleur n'est pas facilement conduite en profondeur et de ce fait la glace ainsi que tout autre matériau à l'intérieur du noyau, pourraient être primitifs et inchangés depuis les premiers jours du Système solaire.

   " Le spectromètre infrarouge nous a donné la première carte de température d'une comète, nous permettant de mesurer l'inertie thermique de la surface, ou sa capacité à conduire la chaleur vers l'intérieur, " a déclaré Olivier Groussin, de l'Université de Recherches Scientifiques du Maryland qui a produit la carte.

   C'est cette longue analyse minutieuse des données spectrales qui a fourni une grande partie de la " couleur " permettant aux scientifiques de Deep Impact de coloriser, pour la première fois, la première image détaillée d'une comète. Par exemple, les chercheurs ont récemment vu des raies d'émission de l'eau, vaporisée par la chaleur de l'impact, suivie quelques secondes plus tard de raies d'absorption de particules de glace éjectées du sous-sol et non fondues ou vaporisées.

  " En quelques secondes le panache chaud, qui se déplaçait très rapidement et contenait la vapeur d'eau, a laissé voir, grâce au spectromètre, la poussière et l'excavation dans la glace à fleur de sol, et ce fut le changement de spectre le plus spectaculaire jamais vu " a expliqué Jessica Sunshine co-responsable du programme Deep Impact.

  Ces découvertes furent publiées dans l'édition du 9 septembre de la revue scientifique Science et présentées à Cambridge au cours d'une conférence sur les sciences planétaires.

http://deepimpact.jpl.nasa.gov/press/050906nasa.html

  1. Comment évoluent les comètes ? 

   Tempel 1 est comme une guimauve en train de rôtir sur un bâton. Elle tourne sur elle-même en environ 41 h. En 5,5 ans, elle passe près du feu et retourne au frigo. A chaque passage au périhélie, elle perd un peu de ses constituants poussières et matières volatiles: elle évolue. La matière volatile est sous forme de glace lorsque la température est inférieure à 200°K (glace d'eau et dioxyde de carbone).

   En raison de son orbite, Tempel 1 passe rapidement du chaud au froid. Ce cycle thermique "cuit" la glace en surface contribuant à la rendre poudreuse. C'est comme un bâton de guimauve qui a été baigné dans du sucre en poudre. Puisque de grandes quantités de certaines molécules apparurent dans le gaz éjecté par l'impact, les chercheurs suggérèrent qu'il a excavé de la glace, normalement non liquéfiée, dans la coma et la queue.

   De la matière solide, entraînée dans la glace interne, fut éjectée hors de Tempel 1 par la glace qui se sublima directement en gaz. Certains de ces grains de poussière ont eu suffisamment d'élan pour être transportés dans la coma où ils furent éjectés dans la queue par l'action de la lumière solaire. D'autres grains de poussière, possédant moins d'énergie, retombèrent sur la surface de la comète. Cela contribua aussi à fabriquer la poussière visible en surface. Mais aussi, avec le temps, les collisions avec d'autres corps de Système solaire ont creusé des cratères et nous pouvons pouvons avancer que les débris de ces collisions purent également fournir une contribution.

   Il est à noter que beaucoup plus d'éjectas furent expulsés du cratère que ce que les chercheurs attendaient. Ils pensent que la poussière est constituée de silicate parce que le taux de refroidissement des éjectas ressemble à des gouttelettes de silice liquide.

   La surface a révélé que Tempel 1 est âgée. Il y a au moins 3 niveaux de topographie reconnaissables qui font dire aux scientifiques qu'ils n'étaient pas présents à la formation de la comète. Sur l'image du § 18, les flèches indiquent des zones lisses. Les 4 flèches de la zone du bas montrent une ligne brillante qui est un escarpement face au Soleil. Ce dernier mesure 20 m de hauteur et à son pied s'étire vers la droite une terre en contrebas en forme de fourchette.

   Dans la partie inférieure de l'image, il y a une paire de structures circulaires. Elles sont légèrement plus foncées que le matériau environnant et étant donné leur arête circulaire, les chercheurs les présument être des cratères d'impact. Les cratères d'impact sont importants dans l'évolution. Ils sont présents sur la Lune, les planètes et les astéroïdes. Bien que les cratères d'impact se forment encore, témoin le cratère d'Arizona âgé de 20 à 50 000 ans, il exista une période dans l'histoire du Système solaire appelée "bombardement intensif" où se  produisirent de fréquentes collisions entre les corps interplanétaires. Les scientifiques se demandent si Tempel 1 a été bombardée. 

    Entre les 2 zones lisses il y a une bande moins brillante. Ils la suspectent d'être constituée de multiples couches de matière s'élevant graduellement vers le haut de l'image. Mais il faut noter que la surface de la comète est partout homogène en brillance et en couleur. D'une façon générale il y a des secteurs rocailleux comme la zone du bas du noyau. 

  Pour résumer, les preuves de l'évolution de Tempel 1 sont: l'absence de composés volatils près de la surface, une surface pulvérulente, différents niveaux de terrain et la présence de cratères d'impact.

 

source originale: http://deepimpact.jpl.nasa.gov/mission/update-200512.html

 

  1. Une nurserie cométaire

   Des observations de l'impact par l'impacteur, coordonnées par les télescopes Subaru, Gemini et Keck sur le Mauna Kea à Hawaï ont fourni une nouvelle vision de l'ascendance et du cycle de vie des comètes. Spécifiquement, les matériaux sous la surface poussiéreuse de la comète montrent des similitudes saisissantes entre deux familles de comètes où les chercheurs n'avaient suspecté aucun lien.

Images aux infrarouges moyens de la comète après l'impact. En rouge, les poussières de surface riches en carbone et en vert, les poussières fraîches, riches en silicates, arrachées du sous-sol. Les poussières se sont dispersées dans l'espace en plusieurs heures.

 http://subarutelescope.org/Pressrelease/2005/09/15b/fig1_s.jpg

  Les observations ont permis aux scientifiques de déterminer la masse de la matière éjectée (régolite entre autres) qui fut estimée à 25 camions de chantier.

  Les découvertes furent basées sur la composition de la poussière de roche détectée par Subaru et Gemini 8, tandis que l'éthane, l'eau et le carbone à la base des composés organiques furent révélés par le télescope de 10 m W.M. Keck Observatory. Les résultats furent publiés dans l'édition de Science de septembre 2005.

    La comète possède une vieille couche de poussières sur un sol érodé recouvrant des matériaux glacés en surface, comme de la neige sale, fondant à l'approche du Soleil.

   Les observations combinées montrent un mélange complexe de silicates, d'eau et de composés organiques près de la surface. Ces matériaux sont similaires à ceux déjà repérés dans d'autres sortes de comètes issues du Nuage de Oort. Les comètes du Nuage d'Oort sont des fossiles, bien préservés dans la banlieue congelée du Système solaire, qui ont peu changé depuis leur formation au cours des 4,5 milliards d'années. Lorsqu'elles sont "bousculées" gravitationnellement, elles tombent dans le Système solaire interne où elles se réchauffent en larguant de grandes quantités de gaz et de poussières lorsqu'elles dépassent l'orbite des astéroïdes.

   Revenons aux comètes comme Tempel 1 (comète périodique). Elles furent formées dans une nurserie différente de leurs cousines du Nuage d'Oort. Les indices pour deux "arbres" distincts se situent dans leurs orbites très différentes et ainsi que leur composition apparente. "Maintenant nous voyons que la différence peut vraiment être simplement superficielle, sous la surface ces comètes peuvent ne pas être si différentes après tout" a déclaré Woodward.

   Cette similitude indique que les deux types de comètes pourraient avoir partagé un lieu de naissance commun dans une région de formation du Système solaire où les températures étaient assez chaudes pour produire les matériaux observés. "Il est maintenant probable que ces corps aient été formés entre les orbites de Jupiter et Neptune dans une pépinière commune" pense Seiji Sugita de l' Université de Tokyo et membre de l'équipe de Subaru.

    "Les télescopes du Mauna Kea furent capables fournir la quantité de masse éjectée quand la comète a été percutée par l'impacteur en cuivre" commente Sugita. Au moment de l'impact, la vitesse de l'engin était d'environ 10 km/s.

    C'est en raison de l'incapacité de connaître la taille du cratère, après sa formation, par Deep Impact que les télescopes à haute résolution du Mauna Kea furent mis à contribution. La masse éjectée fut ainsi estimée à 1 000 tonnes. Pour Sugita "Pour libérer cette quantité de matériaux, la comète doit être uniformément assez molle".

   Les 3 télescopes observèrent la comète en infrarouge, dans le spectre où la lumière est dite "plus rouge que rouge". Deep impact ne devait pas étudier la comète en infrarouge moyen (infrarouge thermique), ce que savent faire Subaru et Gemini. Le Keck utilise le proche infrarouge et un spectrographe à haute résolution. Il était impossible d'installer ces grands instruments sur Deep Impact.

  "Ces observations nous donnent jusqu'à présent le meilleur aperçu de ce qui est sous la surface poussiéreuse d'une comète" raconte David Harker qui dirige l'équipe du Gemini. "En une heure, la lueur de la comète a été transformée
et nous pouvions détecter une quantité importante de fines particules de silicates propulsées par un geyser de gaz du dessous de la croûte protectrice de la comète. Y était inclus une grande quantité d'olivine, semblable en composition à ce que vous trouveriez sur les plages au-dessous du Mauna Kea. Ces données incroyables étaient vraiment un cadeau !
"

   Les instruments qui servirent à faire ces observations furent: 

* MICHELLE (spectrographe imageur dans l'infrarouge moyen) sur le télescope de 8 m Fredrick C. Gillett (Gemini North).
* NIRSPEC (spectrographe dans le proche infrarouge) sur le télescope de 10 mètre Keck II 
* COMICS (caméra et spectrographe refroidis pour l'infrarouge moyen) sur le télescope de 8 m Subaru. 

Source: http://subarutelescope.org/Pressrelease/2005/09/15b/index.html

 

 

à suivre......

  1. Autres missions cométaires

 

Giotto

Lancement: 2 Juillet 1985 (Ariane-1 de Kourou).Giotto passa après un voyage de 8 mois, à environ 500 km du noyau de la comète de Halley (16 x 6 x 6 km)
Destination: comètes de Halley et 26P/Grigg-Skjellerup
Rencontre: 14 mars 1986 pour Halley et le 10 juillet 1992 pour
Grigg-Skjellerup
Objectif: rendez-vous à 500 km pour Halley et à 200 km pour Grigg-Skjellerup
Description: Giotto fut la première mission cométaire. Organisé par l'Agence Spatiale Européenne, Giotto passa après un voyage de 8 mois, à environ 500 km du noyau de la comète de Halley (16 x 6 x 6 km) (ci-contre). Pour mémoire, il faut se souvenir qu'en mars 1986, en plus de 2 sondes soviétiques Véga 1 et 2, une sonde japonaise et une sonde américaine qui fut détournée de son orbite lunaire pour suivre de très loin l'opération,  seule la sonde européenne Giotto s'est approchée à 500 km de la comète de Halley à la vitesse relative de 80 km/s.
Pour la première fois des images montraient le noyau d'une comète et les scientifiques trouvaient la preuve que la comète contenait des éléments organiques. Halley est une comète à longue période qui reviendra dans le Système solaire interne en 2061.

   Par suite d'un état excellent, les scientifiques décidèrent de poursuivre la mission de Giotto. Cela lui permit de continuer vers la comète Grigg-Skjellerup qu'elle atteignit après une longue croisière de 6 années. Giotto fut auscultée le 19 février 1990, passa à proximité de la Terre le 2 juillet 1990 à 16 300 km et fut réactivée début 1992 avant la mise sous tension le 9 juillet pour la rencontre du 10 juillet 1992 à 15:30 h UTC. Giotto passa à 200 km du noyau de la comète Grigg-Skjellerup à la vitesse de 13,99 km/s. Aucune photo n'a pu être prise par suite de l'endommagement de l'objectif par l'impact de poussières reçues lors du survol de Halley. A cet instant elle était à 214 millions de km de la Terre et 150 millions de km du Soleil. Cette mission a permis de découvrir que Grigg-Skjellerup avait un petit compagnon. Il est peu probable que ces deux objets aient existé côte à côte au commencement de leur existence. Une explication plus probable est que l'objet plus petit s'est détaché de Grigg-Skjellerup peu avant la rencontre de Giotto. Le dédoublement des noyaux cométaires est un phénomène bien connu qui peut se produire même à de grandes distances du Soleil, car bien souvent les comètes  sont constituées d'un agglomérat de blocs accolés par gravitation.

    L'opération se termina le 23 juillet 1992. Giotto se rapprocha de la Terre le 1 juillet 1999 à 219 000 km. La sonde se déplace dans le Système solaire à 3,3 km/s par rapport à la Terre. Il reste à bord entre 1 et 7 kg de carburant, trop peu pour une autre mission.

Web site: http://www.esa.int/export/esaSC/index.html

 

Deep Space 1

Lancement: 24 octobre 1998Deep Space 1 a plongé vers le cœur de la comète Borelli
Destination: comète Borelly
Rencontre: 22 septembre 2001
Objectif: tester 12 nouvelles technologies à haut risque, dont notamment le moteur ionique et pénétrer dans la coma.
Description:
Deep Space 1 a plongé vers le cœur de la comète Borelly (ci-contre) et nous a livré quelques détails, surtout le premier gros plan d'une comète, le 22 septembre 2001. La sonde est passée à 2 171 km du noyau de glace à la vitesse relative par rapport au noyau de 16,5 km/s. Elle mesure 4 km X 2 km et sa surface active représenterait 7 à 10 % de la surface totale. 

STARDUST
Destination: comète 81P/Wild 2


   Le 15 janv 2006 à 124 km au-dessus de l'Océan Pacifique, Startdust entre dans l'atmosphère. A environ 30 000 m le parachute de freinage s'est ouvert. A 3 000 m, ce fut le tour du parachute principal et à 11h12 heure européenne, Stardust revient sur Terre avec une petite quantité de poussières de laStardust a effectué 3 tours autour du Soleil avant de s'approcher de Wild 2. comète Wild 2, de poussières interplanétaires et de poussières interstellaires, poussières beaucoup plus petites qu'un grain de sable, contenue dans un aérogel. En tout, la capsule contient des dizaines de milliers grains de comète et environ une centaine de poussières interstellaires.

  Lancée le 7 février 1999 et après une grande boucle autour du Soleil, elle commença à récupérer des poussières interstellaires en 2000 et rencontra la comète le 2 janvier 2004, lorsqu'elle traversa la queue à 236 km du noyau et fit de spectaculaires images. Durant son voyage interplanétaire de 4,7 milliards de km, elle passa à 10 km/s le 15 janvier 2001 à proximité de la Terre (6 000 km au-dessus d'un point situé au sud-est de l'Afrique du sud) pour bénéficier de l'assistance gravitationnelle, puis elle alla voir l'astéroïde 5535 Anne Franck.

   Après avoir touché le sol dans le désert de l'Utah, au centre d'essais et d'entraînement de l'US Air Force, la capsule fut récupérée pour ensuite être dirigée sur le Johnson Space Center à Houston, où les échantillons furent catalogués et envoyés à tous les scientifiques mondiaux qui ont été sélectionnés.

http://www.universetoday.com/am/uploads/star_dust_10-1.jpg

    Le moment difficile de la mission, outre la rencontre et l'arrivée, se produisit en novembre 2000, alors que Stardust était à 210 millions de km du Soleil. Une gigantesque tache solaire, 100 000 fois plus énergétique que d'habitude, perturba la caméra spéciale qui aide l'engin à se localiser en regardant les étoiles grâce à des comparaisons avec une carte enregistrée à bord. L'aveuglement fut tel que des pixels défectueux furent interprétés comme des étoiles, affolant le système de localisation. Soudain, le vaisseau spatial ne savait plus où il était et en raison de son instinct de conservation préprogrammé, il a tourné ses panneaux solaires vers le Soleil, perdant ainsi les liaisons radio avec la Terre. Finalement, les contrôleurs de vol réussirent à retrouver le faible signal et à reprendre le contact.

   Un peu plus de 3 ans plus tard,  la sonde a finalement rencontré la cible que les scientifiques avaient visée depuis 1974, lorsqu'une approche étroite avec Jupiter a changé l'orbite de Wild 2 la faisant plonger vers le Système solaire intérieur. Cela rendit la mission possible.

  Virtuellement tous les atomes de notre corps sont des petits grains comme ceux rapportés de la comète, avant que la Terre et le Soleil ne furent formés. Ces grains portent des éléments comme le carbone, l'azote et le silicium d'un endroit à l'autre dans notre Galaxie et participent à la formation du Soleil, des planètes et leurs satellites.  La connaissance de ces éléments aidera les scientifiques à répondre à la question fondamentale de l'origine du Système solaire.

 

Retour sur Terre de Stardust
http://stardust.jpl.nasa.gov/photo/er_capsule_ground.jpg
Retour du 15 janvier 2006

Stardust SRC
http://reentry.arc.nasa.gov/images/SRCStardust.jpg

 

  8 équipes françaises participent à cette mission, dont le CNES coordonne et finance. Ce sont:

  • Muséum d'histoires naturelles de Paris.

  • Centre de recherches pétrographiques et géochimiques de Nancy.

  • Ecole normale supérieure (ENS) de Lyon.

  • Institut d'astrophysique spatiale (IAS) d'Orsay.

  • Laboratoire de planétologie de Grenoble.

  • Laboratoire de structure et de propriétés de l'état solide de Villeneuve d'Ascq.

  • Centre de spectrométrie nucléaire et de spectrométrie de masse d'Orsay.

  • Le synchrotron de Grenoble.

 De plus la Nasa va faire appel à un microscope virtuel. Des internautes bénévoles pourront faire de la microscopie 3D sur des petites parties de la surface de l'aérogel. Cela permettra d'accélérer le travail qui devrait nécessiter jusqu'à 30 000 h/homme. Il faudra environ 1 an pour distribuer les grains retirer un par un de l'aérogel. Leur quantité peut se compter en milliers ou en millions et leur masse totale est de quelques milli ou microgrammes.

Christian Lardier Air & Cosmos n° 2014

 

http://stardust.jpl.nasa.gov/images/tsou_060124a.jpg

En regardant l'aérogel n°115, les trous de pénétration des particules sont cerclés en jaune.


Web site: http://stardust.jpl.nasa.gov/

 

CONTOUR

Lancement: 3 juillet 2002
Contact perdu: le 15 juillet 2002
Note: Le contact avec la sonde Contour a été perdu après l'allumage du moteur prévue pour l'envoyer sur l'orbite de rendez-vous. L'analyse des données suggère que la sonde spatiale s'éparpilla en plusieurs morceaux rendant vains tous les efforts pour reprendre contact avec Contour. La dernière tentative de contact a eu lieu le 20 décembre 2002, aucune réponse ne fut obtenue.
Objectifs: Rendez-vous et étude des comètes 2P/Encke et 31P/Schwassmann-Wachmann avec prise de vues en haute résolution.
Description: Le tour du noyau cométaire (Contour COmet Nucleus TOUR) avait été programmé pour une rencontre avec au moins deux comètes lors de leur visite du Système solaire inférieur. La sonde devait rencontrer chaque comète durant son pic d'activité lors de l'approche du Soleil et prendre des images en haute résolution. Les rendez-vous devaient avoir lieu le 20 décembre 2002 pour 2P/Encke et le 18 juin 2006 pour Schwassmann-Wachmann.

 

ROSETTA

Lancement: 2 mars 2004
Destination:
67P/Churyumov-Gerasimenko
Rencontre: 2014
Objectif: Voyage et atterrissage sur la surface de la comète pour une étude de son noyau.
Description:
La mission internationale Rosetta a été approuvée en novembre 1993 par le Comité des programmes scientifiques de l'ESA (Agence Spatiale Européenne) comme étant la pierre angulaire du programme de missions planétaires à long terme. La mission initiale avait pour but la comète 46P/Wirtanen, mais un échec du lanceur Ariane V, retarda le lancement d'une année et modifia le but. C'est finalement la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko qui fut visé. Au cours de son voyage de 10 années vers la comète, Rosetta  visitera au moins un astéroïde.
Web site: http://sci.esa.int/rosetta

  1. Churyumov-Gerasimenko

    

 La comète fut découverte par Klim Churyumov 9 jours après la prise de vue du 11 septembre 1969 par Svetlana Gerasimenko qui étudiait alors une autre comète.     L'Europe n'est pas en reste, après avoir été la première à proximité de 2 comètes, en l'occurrence la comète de Halley en 1986 où elle passa à 500 km du noyau et Grigg-Skjellerup en 1992 où elle passa à 200 km (Giotto, ci-dessus), la voici à nouveau dans la course avec la sonde Rosetta en route vers la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko.

    Lancée avec une Ariane V - G le 2 mars 2004,  Rosetta (3 tonnes) se trouvait le 5 août 2004 à environ 70 millions de km de la Terre. Toutefois c'est une bien petite distance parcourue par rapport aux dix années restant avant d'atteindre son nouvel objectif en 2014 la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko au terme d'un voyage de 1 milliard de km et à 800 millions de km du Soleil. Elle se mettra en orbite à 25 km autour de la comète afin de faire des mesures de gravité pour étudier la manière de l'aborder. Fin de la mission en décembre 2015 après une vie commune pendant 17 mois. C'est en novembre 2014 que le Lander Philae se posera, à une vitesse inférieure à 1m.s-2 (3,6 km/h) sur la comète pour prendre des photos et forer à 30 cm. A partir de cette période, Rosetta et la comète se trouveront au plus proche du Soleil jusqu'en 2015.  

    Le seul inconvénient réside dans sa masse, car étant plus importante que Wirtanen, le lander Philae n'a pas été étudié pour s'y poser. Ci-dessus, une reconstitution en 3D de la comète Churyumov-Gerasimenko qui est approximativement trois fois plus grande que la cible originale. La gravité supplémentaire va entraîner un impact plus important. Cet impact aura 2 conséquences. La première, la résistance de  Philae à ce choc est inconnue. La deuxième est le risque que le rebond éjecte Philae. Bien qu'une ancre soit prévue pour agripper le sol, pourra-t-elle s'y accrocher ? Un autre handicap attend Rosetta: la coma. La coma est la zone gazeuse qui entoure le noyau de la comète. Ci-dessous, le schéma permet de se rendre compte de l'épaisseur relative de la coma par rapport à la comète. Dans cette zone la sonde risque d'être perturbée par les poussières éjectées de Churyumov-Gerasimenko, bien que l'approche se fasse encore loin du Soleil, ce qui en limitera le dégazage

    67P/Churyumov-Gerasimenko est une comète à courte période qui orbite autour du Soleil en 6,57 ans. Pendant cette période, elle oscille entre Jupiter et la Terre, sur une orbite elliptique. Bien qu'orbitant dans le Système solaire intérieur, les scientifiques savent peu de choses à son sujet. La comète fut découverte par Klim Churyumov 9 jours après la prise de vue du 11 septembre 1969 par Svetlana Gerasimenko qui étudiait alors une autre comète. Après quelques passages à proximité de Jupiter, cette dernière l'installa sur une orbite de périhélie 1,292 UA (186 millions de km) et d'aphélie 5,73 UA (857 millions de km).

    Après l'annulation du vol vers Wirtanen, l'équipe du HST a aidé les astronomes de l'ESA pour trouver une nouvelle comète. Ainsi la future canditate fut photographiée le 12 mars 2003. Les observations ont révélé que la comète a la forme d'un ballon de football avec pour dimensions  4,8 km par 3,2 km suffisantes pour y poser un atterrisseur.

    Sur sa route, Rosetta ira visiter 2 astéroïdes: Steins et Lutetia situés dans la ceinture entre Mars et Jupiter. ceci fut rendu possible grâce à la mise sur orbite très précise effectuée par Ariane V. Steins est relativement petit avec un diamètre de quelques kilomètres. Il sera survolé à 1700 km par Rosetta le 5 septembre 2008. Cette rencontre aura lieu à une vitesse relativement  réduite d'environ 9 km/s lors de la première incursion dans la ceinture d'astéroïdes. Lutetia est beaucoup plus grand avec ses 100 km de diamètre. Rosetta passera à 3 000 km le 10 juillet 2010 à la vitesse de 15 km/s, lors du second passage dans la ceinture.

Cette photographie le couple Terre-Lune à 70 millions de km.

  Cette photographie du couple Terre-Lune fut prise à une distance d'environ 70 millions de kilomètres, par la caméra NAVCAM (Navigation Camera System) qui se trouve à bord de Rosetta et qui fut activée le 25 juillet 2004 . Ce système comprend deux caméras indépendantes qui serviront à guider la sonde vers le noyau de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko. C'est la grande sensibilité qui provoque la surexposition des 2 astres.

 

 

 

http://www.spacedaily.com/images/earth-moon-rosetta-bg.jpg

Nasa:    http://deepimpact.jpl.nasa.gov ou http://www.nasa.gov/deepimpact .

Université du Maryland:     http://deepimpact.umd.edu

Aérospace:         http://www.ball.com/aerospace/deepimpact.html

paramètres: http://www.imcce.fr/ephem/comets/HTML/francais/CIF0018.html

prochaines comètes: http://www.aerith.net/comet/future-n.html

 


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