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C'est
en comparant la forme avec l'image de la gravité, que les scientifiques ont
conclu que la densité est a peu prés uniforme.
Pour finir, n'oublions
pas que de la modélisation exacte dépendait l'atterrissage de février.
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Fin
de la mission
Ce 12 février a eu lieu à
3h01mn52s pm Est (21h01mn52s heure de Paris), l' atterrissage
sur Eros. Il
est situé actuellement à 316 millions de la Terre. C'est la première
tentative d'atterrissage sur un astéroïde. L'engin ayant pratiquement utilisé
tout le carburant nécessaire au maintien de son orbite autour de l'astéroïde,
il a été décidé de le poser en douceur plutôt que de le laisser en orbite.
Ayant déjà recueilli plus de 180 000 photos (10 fois plus que prévu), il
était tentant pour les scientifiques de terminer en apothéose une mission qui
a peu coûté, 223 M$.
http://near.jhuapl.edu/iod/20010208/index.html
Near s'est posé à proximité
de Himeros à la vitesse de 1,9
m/s (6,8 km/h). En réalité à 200 m du point prévu, ce qui
confirme l'excellence de la mise en équation des paramètres d'atterrissage et
de la modélisation de la gravité.
A partir de l'orbite
(35 km) l'approche doit durer
quelques heures et débutera à partir de 16h30 heure française. Quelques
impulsions de freinage amèneront la vitesse de l'engin à quelques km/h (<
10). La première a eu lieu à 17h05 heure française et la suivante aura lieu
à 20h16. Des photos seront prises toutes les minutes lors de la phase d'approche. La
dernière montrera le sol à 500 m d'altitude permettant de voir des détails de
quelques centimètres. Son précédent rase-motte avait eu lieu fin janvier 2001
à quelques 2500 m d'altitude.
La difficulté de
l'opération provient du fait que l'astéroïde est de forme irrégulière,
entraînant une non homogénéité de la gravitation. Il est très compliqué de
tenir compte de toutes les formes. C'est pour cela que pendant une année, la
sonde a aussi étudié la forme de l'enveloppe gravitationnelle de l'astre.
http://spaceflightnow.com/near/graph.html
L'engin n'ayant pas
été conçu pour se poser, aucun dispositif n'a été prévu pour garder le
contact. Les scientifiques estiment à 1% la probabilité de liaison après
l'atterrissage, si la sonde s'est posée correctement, c'est-à-dire l'antenne
dirigée vers la Terre.
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69 images furent prises sur
les 5000 m de la descente.
A 700 mètres d'altitude, l'image
a un champ 33 m. Le gros rocher oblong mesure 7,4 m de long.
http://near.jhuapl.edu/iod/20010212d/index.html
Dernière vue complète à 250 m.
Champ de 12 m. L'amas de roches en haut, à droite, mesure 1,4 m.
http://near.jhuapl.edu/iod/20010212e/index.html
Dernière image, interrompue par
l'impact, prise à 120 m d'altitude et couvre
6 m de côté. Le bloc rocheux mesure 4m.
http://near.jhuapl.edu/iod/20010212f/index.html
10 mn après l'atterrissage, les
techniciens essaient de rétablir le contact. Il semble que cela c'est passé
beaucoup mieux que prévu.
25 mn depuis l'atterrissage: un
signal faible a été perçu, ce qui voudrait dire que la sonde fonctionne
toujours.
45 mn plus tard, la fête bas son
plein au centre de contrôle. C'est la première fois qu'une sonde atterrit en
douceur sur un astéroïde.
Les scientifiques resteront à
l'écoute jusqu'au 14 février 2001. Après, le réseau DSN interrompra sa
mission.
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Pendant un an,
Near-Shoemaker a étudié la composition du petit astre, avec une
instrumentation complexe, en rayons X, rayons gammas et infra-rouge. Les
premières analyses avaient suggéré qu' Eros était de composition similaire
aux chondrites.
Aujourd'hui, Eros
peut être considéré comme un astre qui n'avait jamais été observé
auparavant. Il est possible que de très rares météorites ressemblent à Eros,
mais actuellement ce n'est pas certain. Il faut attendre le dépouillement des
données, ce qui demandera au moins encore une année, selon le professeur
Boynton du UA Lunar and Planetary Laboratory, qui fut l'un des responsables du
programme.
Les scientifiques
n'ont pas encore compris pourquoi, à certains endroits, de gros rochers sont
présents. Cela ne fut pas observé sur la Lune. Autour de la "Selle"
des rainures sont visibles comme si Eros se fendait. Pour l'instant la raison
est inconnue. Ce qui est presque certain, c'est qu'Eros est une partie d'un
astre plus gros. Les sillons pourraient avoir pris naissance lors de l'impact
qui provoqua la rupture.
Pour
être sûr de toutes ces suppositions, il faudrait atterrir et faire des études
sur place ou par prélèvements d'échantillons ramenés sur Terre. Les Russes
avaient prévu un tel scénario
sur Phobos, mais une erreur de programmation anéanti tous les espoirs, à
proximité du satellite de Mars. Pour l'avenir des projets existent, mais les
fonds sont difficiles à trouver.
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La sonde étant considérée en
bon état après son atterrissage sur Eros,  il
a été décidé d'utiliser cette opportunité. La mission a donc été
prolongée de 10 jours. La première opération consistera à collecter des
données sur la composition de la surface en utilisant le spectromètre de la
sonde. Cette durée est jugée suffisante pour accroître la précision des
mesures d'un facteur 10. La caméra qui n'est pas en position de prendre des
images et le magnétomètre ne seront pas utilisés. De plus l'antenne à petit
gain ne serait pas suffisante pour acheminer le débit.
Il reste moins de 8 kg de combustible pour permettre à Near de sauter
vers une autre région. Robert Farquhar, le directeur de la mission a déclaré
que c'était une mission calme. De toute façon, cette mission a démontré que
l'atterrissage sur un astéroïde était réalisable et que le modèle
mathématique était bon.
http://public.srce.hr/damirspace/pic/neardown.jpg
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Le modèle d'Eros
a été pleinement confirmé par les images hautes résolutions acquises durant
la phase d'atterrissage du 12 février. Elles révèlent que la surface est
criblée de roches de toutes tailles sur une même surface (du mm au cm). Il n'y
a pas de signes de petits cratères ou de "zap pits" sur les roches et
la plupart apparaissent aiguës et non érodées.
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28
février 2001
La mission
Near-Shoemaker a pris fin. Le signal radio a
été interrompu le 28 février 2001. La Nasa a tenu à faire une conférence de
presse pour expliquer les premières conclusions des responsables de la mission.
Après une année
en orbite et un atterrissage parfait sur l'astéroïde, les données de la sonde
Near-Shoemaker confirment ce que beaucoup de scientifiques se sont mis à penser
récemment: 433 Eros n'est pas un morceau d'une planète, ni un quelconque débris.
Les mesures ont mis en lumière qu'il est une relique de la formation du Système
solaire, un des blocs originaux qui ont servi à construire les planétésimaux, c'est-à-dire les embryons de planète.
Les scientifiques
avaient espéré que la sonde puisse se poser, bien que n'étant pas étudiée
pour cela. Mais ils n'avaient pas osé espérer qu'elle survive. Et pourtant,
elle a survécu permettant au spectromètre de fournir des renseignements 10
fois meilleurs qu'en orbite. Ainsi, il a pu analyser les éléments chimique de
ce planétésimal.
Le spectromètre
X-gamma est un détecteur sensible entre 1 et 10 keV pour étudier
le rayonnement X dont le sol est émetteur lors des éruptions solaires, telle
celle de mars 2000. Cela permet un repérage plus facile des raies de
magnésium, de silicium, d'aluminium, de calcium, de titane et de fer. Il y a
aussi un détecteur couplé à un scintillateur sensible entre 0,3 et 10 MeV. "Les rayons cosmiques,
particules de grande énergie issues des explosions de supernova, percutent Eros
en créant des neutrons secondaires qui vont exciter les atomes des composés de
surface, sans les casser. Ces atomes excités émettent des rayons gamma que le
spectromètre déchiffre en pouvant révéler la présence d'un quelconque
élément" explique Jack Tromka, responsable du spectromètre. Il
continue en déclarant que
l'oxygène
et l'hydrogène sont analysés pour voir le rayonnement qu'ils produisent sous
le bombardement cosmique et que le fer et le silicium peuvent être détectés en plus des radio éléments
naturellement radio-actifs que sont le potassium, le thorium et l'uranium. La
mesure de l'abondance de ces éléments est un test important pour
l'hypothèse planétésimal.
Les planétésimaux se créèrent lorsque le Système solaire était un nuage
interstellaire tourbillonnant et qui s'effondra lentement pour former le Soleil
et les planètes. Les grains de poussières se condensèrent à l'intérieur du
gaz primitif. Ces grains très petits se collèrent en s'entrechoquant
pour former des objets de la taille de cailloux qui s'accumulèrent dans le
disque de
la nébuleuse primitive. Ils s'agglutinèrent pour former des pierres de plus en
plus grosses atteignant des tailles de 1 à 100 km. Ce furent les planétésimaux, les
briques fondamentales de toutes les planètes. Pour des raisons
inconnues, Eros ne fut jamais capturé. Il resta l'égal des autres mondes du
Système solaire.
Les planètes comme la
Terre sont chimiquement différenciées, c'est-à-dire que les éléments lourds
sont proches du noyau et les éléments légers en surface. Si Eros avait été
un morceau de planète, peut-être dans la ceinture des astéroïdes, il aurait
des signatures chimiques correspondant aux couches des mondes différenciés.
Par exemple il pourrait être riche en fer s'il provenait du noyau d'une telle
planète ou bien riche en silicium, s'il venait de la croûte.
"Au lieu de cela, les
mesures en orbite font apparaître 433 Eros comme un astre indifférencié,
constitué de ce que l'on appelle chondrite ordinaire"
ajoute Andrew Cheng, le responsable du projet au JHUAPL (John Hopkins University
Applied Physics Laboratory).
Eros parait formé
d'une mixture que l'on ne trouve, dans le Système solaire, que seulement
dans les éléments des corps non altérés par la fusion, étape
inévitable du processus de formation des planètes. Mais, selon Cheng, une
contradiction est possible. Il continue en déclarant que le soufre d'Eros est
moins abondant que prévu dans les chondrites ordinaires. Toutefois, le spectre
X nous en raconte beaucoup plus sur les 100 µm de la surface et nous ne savons
pas si la diminution se produit dans une mince couche ou partout dans le corps
de l'astéroïde. Le spectromètre peut détecter à plus de 10 cm sous la
surface. Bien que l'instrument ne puisse détecter le soufre, il est sensible
aux émissions X des autres éléments, comme la radio-activité du potassium,
qui sont des bons indicateurs de la fusion. Tel le soufre, le potassium est un
élément volatil (il s'évapore facilement lorsque la roche est chauffée). Si
l'abondance du potassium est révélée, cela renforcera le fait qu'Eros
n'ait pas été fondu et qu'il est un corps primitif. D'autre part une pauvreté
en éléments volatils signifierait qu'il n'en est pas un, ce qui est le cas
pour le soufre.
C'est une question
importante et la connaissance de l'enveloppe de cet astéroïde (sa structure
interne et sa composition chimique) est une application pratique de nos
théories. Le Système solaire est composé de roches plus ou moins semblables
à Eros et beaucoup s'approchent dangereusement de la Terre. Et Cheng conclut en
disant qu'un jour il nous faudra connaître parfaitement ces corps pour éviter
qu'ils ne percutent la Terre. Ils peuvent aussi être, pour plus tard, une
source d'approvisionnement en matières premières. En d'autres termes, mieux
les connaître est une bonne idée.
Ce fut au tour de Jack
Trombka de dire combien ces journées supplémentaires sur le sol d'Eros ont
apporté d'informations très intéressantes et formidables. Le spectromètre a
pu fournir des données complémentaires à celles recueillies en orbite.
C'est ainsi que se
termine une aventure humaine extraordinaire. Pour la première fois un corps
primitif va révéler son histoire. Ce jour du 12 février 2001 restera une date
importante pour la compréhension de la formation du Système solaire.
Composition
d'Eros
NEAR
mission gives clues to composition of asteroid Eros
CORNELL
UNIVERSITY NEWS RELEASE
Posted: July 23, 2005
L'analyse
minutieuse des structures externes des astéroïdes peut en dire plus sur
leur structure interne. Ainsi tandis qu'il
cartographié la surface de l'astéroïde 433 Eros Peter Thomas, un
chercheur en astronomie à l'université de Cornell, a trouvé une solution
simple à un puzzle sur la composition de l'astéroïde.
A l'aide des
images collectées, il put dresser une carte numérique de la surface,
piquetée de milliers de cratères d'impact
Sur la surface de l'asteroïde, prévisible
pock-marquée avec des milliers de cratères s'est accumulé des
impacts au-dessus de sa vie, il a vu une structure d'abord noté par
le marc Berthoud d'étudiant gradué de Cornell: que quelques pièces
rapportées particulières étaient inexplicablement lisses. Cette
observation avait mené à de diverses théories -- mais à aucune qui
ont semblé complètement satisfaisantes.
Thomas was using images collected by the Near Earth Asteroid Rendezvous
mission in 2001 to create a digital map of Eros. On the asteroid's
surface, predictably pock-marked with thousands of craters accumulated
from impacts over its lifetime, he saw a feature first noticed by Cornell
graduate student Marc Berthoud: that a few particular patches were
inexplicably smooth. That observation had led to various theories -- but
none that seemed completely satisfying.
In a letter appearing in the current issue of the journal Nature (Vol.
436, No. 7049, p. 366), Thomas and Northwestern University geologist Mark
Robinson show that the asteroid's smooth patches can be explained by a
seismic disturbance that occurred when the crater, known as the Shoemaker
crater, was formed.
The fact that seismic waves were carried through the center of the
asteroid shows that the asteroid's core is cohesive enough to transmit
such waves, Thomas says. And the smoothing-out effect within a radius of
up to 9 kilometers from the 7.6-kilometer Shoemaker crater -- even on the
opposite side of the asteroid -- indicates that Eros' surface is loose
enough to get shaken down by the impact.
Asteroids are small, planetlike bodies that date back to the beginning
of the solar system, so studying them can give astronomers insight into
the solar system's formation. And while no asteroids currently threaten
Earth, knowing more about their composition could help prepare for a
possible future encounter.
Eros, whose surface is a jumble of house-sized boulders and small
stones ("what geologists call 'poorly sorted,'" says Thomas), is
the most carefully studied asteroid, in part because its orbit brings it
close to earth.
Thomas and Robinson considered various theories for the regions of
smoothness, including the idea that ejecta from another impact had
blanketed the areas. But they rejected the ejecta hypothesis when
calculations showed an impact Shoemaker's size wouldn't create enough
material to cover the surface indicated. And even if it did, they add, the
asteroid's irregular shape and motion would cause the ejecta to be
distributed differently.
In contrast, says Thomas, the shaking-down hypothesis fits the evidence
neatly. "The classic light bulb goes on in your head," he says;
the crater density of small craters increases with the distance from the
Shoemaker crater. "Simple geometry says something like a simple
seismic wave."
The NEAR mission, in which a NASA spacecraft landed on the asteroid's
surface in 2001 after orbiting it for a year, yielded more than 100,000
images of the small asteroid. (Eros is about 33 kilometers long, 13
kilometers wide and 8 kilometers thick). Since the mission's conclusion 16
days after the landing, scientists from institutions around the world have
been sorting through the data.
That process is expected to continue for years. "Careful mapping
of things on the surface can give you a good clue as to what's inside,"
says Thomas. "And in one sense, we've barely begun."
Pour
voler
au-dessus d'Eros: http://near.jhuapl.edu/iod/20001024b/263_ani.gif
Retour
aux astéroïdes
JHUAPL (John Hopkins University
Applied Physics Laboratory):
http://near.jhuapl.edu
Sciences@NASA: http://science.msfc.nasa.gov
1ère
partie
2ème
partie
3ème
partie
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