Rosetta

en route vers Churyumov-Gerasimenko

   Lancée en mars 2004 et après un voyage de 1 milliard de km, la sonde européenne  Rosetta atteindra la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko, son nouvel objectif, en novembre 2014.


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La mission

   Après les déboires de la superfusée Ariane V - ECA du 11/12/02, la sonde européenne Rosetta fut mise en hibernation pendant une année. Elle devait s'envoler vers la comète Wirtanen.  

    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 qui l'emmènera à 1 milliard de km de la Terre 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 moins de 1m.s-2 sur la comète pour prendre des photos et forer un trou de 30 cm de profondeur. A partir de cette période, Rosetta et la comète se trouveront au plus proche du Soleil jusqu'en 2015. 

Visite d'astéroïdes

   Rosetta entrera dans le mode passif pendant sa croisière vers la ceinture d'astéroïdes. Sur sa route, Rosetta ira visiter 2 astéroïdes: 2 867 Steins et 21 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 ~10 km. Il sera survolé à 1 700 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. Des données scientifiques enregistrées à bord seront transmises à la terre après le survol.

21 Lutetia a été découvert le 15 novembre 1852 par H. Goldsmith. 

Paramètres orbitaux valident pour le 5 avril  2004:

Paramètres de 21 Lutetia  

Valeurs

 Anomalie moyenne (degrés)

M

357,541895

Argument du périhélie (degrés)

ω

250,277136

Longitude du noeud ascendant (degrés)

Ω

80,9208303

Inclination de l'orbite (degrés)

i

3,0642990

Excentricité de l'orbite

e

0,16380387

Mouvement moyen journalier (degrés par jour)

n

0,25933696

 

2867 Steins a été découvert le 4 novembre 1969 par N. Chernykh.  

Paramètres orbitaux valident pour le 5 avril  2004:

Paramètres de 2867 Steins  

Valeurs

Anomalie moyenne (degrés)

M

239,744832

Argument du périhélie (degrés)

ω

250,256356

Longitude du noeud ascendant (degrés)

Ω

55,55846

Inclination de l'orbite (degrés)

i

9,942098

Excentricité de l'orbite

e

0,14555585

Mouvement moyen journalier (degrés par jour)

n

0,27117027




Hibernation

   Après ces manoeuvres dans l'espace, Rosetta entrera en hibernation (Mai 2011 - janvier 2014). Pendant cette période, Rosetta atteindra sa distance maximale au Soleil (environ 800 millions de kilomètres) et à la Terre (environ 1 milliards de kilomètres). Le vaisseau spatial arrivera  à proximité de la comète en mai 2014. La sonde sera alors freinée pour se mettre en orbite autour de la comète Churyumov-Gerasimenko.

  Au cours des six mois suivants, elle s'approchera au plus près du noyau jusqu'à ce qu'il soit seulement à quelques douzaine kilomètres de distance. Ensuite la cartographie sera entreprise pour choisir un endroit où poser Philae, tout en continuant la route vers le Soleil.

La comète Churyumov-Gerasimenko

   67P/Churyumov-Gerasimenko est une comète à courte période qui orbite autour du Soleil en 6,57 ans. Pendant cette période, elle oscille entre, sur une orbite elliptique, Jupiter et la Terre. 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 suffisant pour y poser un atterrisseur.

 


http://imgsrc.hubblesite.org/hu/db/2003/26/images/a/formats/web.jpg

   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.

structure of a comet
http://www.esa.int/images/27_comet_solarwind_L.gif

Rosetta et C/2002 T7

Image de la comète C/2002 T7

 

   Image de la comète C/2002 T7 (LINEAR) montrant le noyau et une partie de la queue se prolongeant sur environ 2 millions de kilomètres. Elle a été obtenue par la caméra Osiris à bord de Rosetta avec un filtre bleu, à une distance de 95 million kilomètres le 30 April 2004. Credits: ESA/MPG/H. Uwe Keller

http://www.spacedaily.com/images/comet-linear-rosetta-desk-bg.jpg

 

Rosetta a vu le couple Terre-Lune

  Cette photographie du couple Terre-Lune fut prise le 5 août 2004 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
  

La famille de Rosetta

   Pour obtenir une réduction des coûts notables, 4 missions furent conçues à partir de la même plate-forme. Le frère de Rosetta, Mars express, a été conçu 30 mars 1999. Le contrat a été signé et en février de l'année suivante, la construction a commencé. Le vaisseau spatial lancé en juin 2003 et est maintenant en orbite autour de Mars, rassemblant des données scientifiques et des images fantastiques qui surclassent celles des américains.

    En mars 2001, l'ESA a commencé à développer une deuxième mission, la soeur de Rosetta, Vénus express. Le signal de départ a été donné en novembre 2002 et la mission sera lancé en 2005. Vénus express est le recordman de  la durée minimale entre la signature du contrat et le lancement.

    Puis viendra Bepi-Colombo qui sera lancé vers Mercure vers 2012. Et enfin Solar Orbiter sera le jeune frère de Bepi-Colombo, est sera satellisé au plus près du Soleil.

 

Survol de la Terre du 4 mars 2005


http://sci.esa.int/science-e-media/img/9a/lores_36506.jpg

 

  Le 4 mars 2005, la sonde Rosetta a effectué son premier des 3 survols de la Terre, afin de bénéficier de l'effet de fronde gravitationnelle qui va accroître sa vitesse gratuitement. 

   Les observateurs, la magnitude 18 ne put être atteinte qu'avec un matériel puissant, comme l'exemple ci-dessus, photographié le 28 février 2005.

 

Taken by: Thomas Hugentobler
Time: 21:38 - 21:53 UT
Location: Bolligen, Switzerland, 46° 59' 11" N, 7° 30' 7" East
Telescope: Meade SCT 12" (30cm) at F/2.7
CCD-Camera: SBIG ST-7 4 exposures of 180 seconds
Field of the image: 22 x 17 arc minutes, north is up (inclined 17° to the right)
Image Centre:RA (2000) 11h 06m 48s, DEC +2° 15' 31"

 

 


http://sci.esa.int/science-e-media/img/a4/lores_36772.jpg
Copyright: ESA

  Cette image a été prise le 4 mars 2005 à 22h06 UTC juste 3 mn avant l'approche la plus faible. Nous voyons au loin la Lune au-dessus de l'Océan Pacifique, à l'ouest du Mexique. Le survol s'est fait à 1 954,74 km à 22h09mn14s UTC à la vitesse de 38 000 km/h.

http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=36808

 

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http://www.esa.int/SPECIALS/Rosetta/index.html

http://www.esa.int/SPECIALS/Rosetta/ESAGJF7708D_0.html

 http://www.iac.es/galeria/mrk/comets/67p/67p.htm

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