Le concept de mission Hera de l'ESA, actuellement à l'étude, serait la première mission de l'humanité vers un astéroïde binaire :le Didymos de 800 m de diamètre est accompagné d'un corps secondaire de 170 m de diamètre. Hera étudiera les conséquences de l'impact causé par le vaisseau spatial DART de la NASA sur le corps plus petit. Crédit :ESA–ScienceOffice.org
Lorsque la mission Hera prévue par l'ESA se rendra à son système cible d'astéroïdes binaires, ce ne sera pas seul. Le vaisseau spatial transportera deux minuscules CubeSats pour un déploiement autour – et un éventuel atterrissage sur – les astéroïdes Didymos. Chaque vaisseau spatial compagnon sera assez petit pour tenir dans une mallette, par rapport au Hera de la taille d'un bureau.
Les CubeSats sont des nanosatellites basés sur des unités standardisées de 10 cm. Hera a de la place pour livrer deux missions CubeSat « six unités » au système d'astéroïdes Didymos - un corps principal de la taille d'une montagne de 780 m de diamètre est orbité par une lune de 160 m, officieusement appelé 'Didymoon', environ la même taille que la Grande Pyramide de Gizeh.
La mission Hera a reçu des propositions de CubeSats de toute l'Europe, et un comité d'évaluation a maintenant fait la sélection finale.
"Nous sommes très heureux que ces missions CubeSat de haute qualité nous rejoignent pour effectuer des bonus scientifiques supplémentaires aux côtés de leur vaisseau mère Hera, " explique le directeur d'Hera Ian Carnelli.
"Emportant des instruments supplémentaires et s'aventurant beaucoup plus près de nos corps cibles, ils donneront des perspectives différentes et des investigations complémentaires sur cet astéroïde binaire exotique. Ils nous apporteront également une précieuse expérience des opérations de proximité relayées par le vaisseau mère Hera dans des conditions de très faible gravité. Ce sera très précieux pour de nombreuses missions futures. »
Paulo Martino, L'ingénieur en chef du vaisseau spatial Hera ajoute :" L'idée de construire des CubeSats pour l'espace lointain est relativement nouvelle, mais a été récemment validé par l'atterrissage InSight de la NASA sur Mars en novembre dernier, lorsqu'une paire de CubeSats d'accompagnement a réussi à relayer les signaux radio de l'atterrisseur vers la Terre – ainsi qu'à renvoyer des images de la planète rouge. »
APEX CubeSat. Crédit : Institut suédois de physique spatiale
Le premier compagnon CubeSat s'appelle Asteroid Prospection Explorer (ou 'APEX'), et a été développé par un consortium suédois/finlandais/tchèque/allemand. Il effectuera des mesures spectrales détaillées des surfaces des deux astéroïdes - en mesurant la lumière du soleil réfléchie par Didymos et en décomposant ses différentes couleurs pour découvrir comment ces astéroïdes ont interagi avec l'environnement spatial, identifier les différences de composition entre les deux. En outre, APEX effectuera des lectures magnétiques qui donneront un aperçu de la structure intérieure de ces corps.
Guidé par une caméra de navigation et un instrument « radar laser » (lidar), APEX effectuera également un atterrissage sur l'un des astéroïdes, recueillir des données précieuses dans le processus à l'aide de capteurs inertiels, et continuer à effectuer des observations rapprochées du matériau de surface de l'astéroïde.
L'autre CubeSat s'appelle Juventas, développé par la société danoise GomSpace et GMV en Roumanie, et mesurera le champ de gravité ainsi que la structure interne du plus petit des deux astéroïdes Didymos.
MarCO-B, l'un des CubeSats expérimentaux Mars Cube One (MarCO), a pris cette image de Mars d'environ 7, à 600 km lors de son survol de la planète rouge le 26 novembre 2018. MarCO-B survolait Mars avec son jumeau, MarCO-A, pour tenter de servir de relais de communication pour le vaisseau spatial InSight de la NASA lors de son atterrissage sur Mars. Crédit :NASA/JPL-Caltech
En orbite rapprochée autour de Didymoon, La Juventas s'alignera avec Hera pour effectuer des expériences radio-scientifiques satellite à satellite et effectuer un relevé radar basse fréquence de l'intérieur de l'astéroïde, similaire à la réalisation d'un « scan aux rayons X » détaillé de Didymoon pour dévoiler son intérieur. L'aventure se terminera par un atterrissage, en utilisant la dynamique de tout rebond probable pour capturer les détails du matériau de surface de l'astéroïde - suivi de plusieurs jours d'opérations en surface.
Hera devrait être la première mission de l'humanité vers un système d'astéroïdes binaires. En plus de tester des technologies dans l'espace lointain et de collecter des données scientifiques cruciales, Hera est conçu pour être la contribution de l'Europe à un effort international de défense planétaire :il surveillerait le cratère et mesurerait la déviation orbitale de Didymoon causée par la collision antérieure d'une sonde de la NASA, appelé DART. Cette expérience unique validera la technique de déviation d'astéroïdes appelée impacteur cinétique, permettant à l'humanité de protéger notre planète des impacts d'astéroïdes.
Prochain, les deux CubeSats verront leur design affiné et les interfaces avec leur vaisseau-mère finalisées, dans le cadre de la poursuite des travaux de conception sur la mission Hera elle-même, qui sera présenté à la réunion Space19+ de l'ESA vers la fin de cette année, où les ministres européens de l'espace prendront une décision finale sur le vol de la mission.
Profil de mission DART. Crédit :NASA