Les comètes sont les reliques vivantes du système solaire primitif, formées il y a environ 4,6 milliards d’années lorsque la naissance du Soleil a projeté de la poussière et des gaz dans l’espace. Ces particules se sont regroupées loin du Soleil pour former des corps glacés et poussiéreux qui ont survécu à travers les âges.
On pense que les comètes sont des amas consolidés de glace, de poussière, de composés organiques et peut-être de roches, formés il y a environ 4 milliards d'années. À mesure qu’elles traversent le système solaire, elles accumulent des débris supplémentaires, faisant de chaque comète une capsule temporelle de formation planétaire. Pourtant, avec des diamètres pouvant atteindre 100 km, ils restent hors de portée de l'échantillonnage traditionnel.
Pour pénétrer ces corps anciens, la NASA a lancé la mission Discovery Deep Impact le 12 janvier 2005. Six mois plus tard, le 4 juillet 2005, le vaisseau spatial a rencontré la comète Tempel1.
Comète Tempel1 et vaisseau spatial Deep Impact
Photo gracieuseté de la NASA
Dans cet article, nous explorerons comment les comètes se forment, quels secrets elles recèlent et comment Deep Impact les a révélés.
Au moment de la rencontre, le noyau de Tempel1 mesurait environ 6 km de diamètre, son étage le plus solide. L'objectif principal de la mission était de sonder à la fois la surface et l'intérieur de la même comète, permettant une comparaison directe des couches.
Le vaisseau spatial Deep Impact comprenait deux modules :un véhicule de survol transportant des instruments d'imagerie haute résolution et de spectroscopie infrarouge, et un petit impacteur équipé d'un système de navigation de précision. Lorsque les deux hommes se sont séparés 24 heures avant l'impact, l'impacteur s'est guidé vers le côté ensoleillé de la comète, frappant la surface et creusant un cratère qui a révélé une matière vierge.
Concept artistique :Impacteur (à gauche) se séparant du survol et se dirigeant vers Tempel1
Photo gracieuseté de la NASA
En étudiant à la fois le panache éjecté et l’intérieur du cratère, les scientifiques ont acquis une vision sans précédent des balbutiements du système solaire.
L'animation du voyage de Deep Impact vers Tempel1, y compris la séparation et le ciblage des impacteurs, peut être visionnée ici .
Photo gracieuseté de la NASA
Lorsque l'équipe Deep Impact a été créée, elle a défini quatre objectifs clés :
Ces données étaient destinées à répondre à trois questions fondamentales sur les comètes :
On pense que les noyaux des comètes ont une structure à deux couches :un manteau externe et un noyau interne vierge. À mesure qu’une comète s’approche du Soleil, la glace du manteau se sublime et la comète peut accumuler des débris supplémentaires, tandis que le noyau reste largement inchangé depuis sa formation. La comparaison de ces couches donne un aperçu de l'origine du système solaire et de son évolution.
Modèle généré par ordinateur du système d'imagerie de Deep Impact lors de la rencontre avec Tempel1 vue .
Photo gracieuseté de la NASA
Une autre question clé est de savoir si les comètes deviennent dormantes – lorsque le manteau scelle l’intérieur, empêchant les gaz de s’échapper – ou s’éteignent, lorsque le noyau ne contient plus de substances volatiles. Les résultats Deep Impact aident à déterminer l’état d’activité de Tempel1.
La dynamique de l'impact (forme du cratère, vitesse de formation et caractéristiques des éjectas) offre des indices sur la porosité du manteau, la densité du noyau et la masse totale de la comète, améliorant ainsi notre compréhension de la composition et de l'évolution cométaire.
Lancement :Le vaisseau spatial Deep Impact a décollé de Cap Canaveral le 12 janvier 2005 à 13 h 47 HNE à bord d'une fusée Boeing DeltaII.
Photo gracieuseté de la NASA
L'engin de survol, à peu près de la taille d'un SUV, transportait un instrument à haute résolution (HRI) et un instrument à moyenne résolution (IRM) pour l'imagerie, la spectroscopie et la navigation optique. Il reposait sur un panneau solaire fixe et une batterie NiH₂ pour l’alimentation. L'impacteur est resté attaché jusqu'à 24 heures avant l'impact.
Après son lancement, l'impacteur a utilisé un suiveur d'étoiles de haute précision, le capteur de cible d'impacteur (ITS) et des algorithmes de navigation automatique personnalisés pour se guider vers la comète. Un petit système de propulsion à l'hydrazine assurait un contrôle précis de la trajectoire et de l'attitude. Ensemble, HRI, MRI et ITS ont permis au vaisseau de survol d'observer la comète avant, pendant et après l'impact.
Vaisseau spatial survolé (à gauche) et impacteur (à droite)
Photo gracieuseté de la NASA
Le système de vol de Deep Impact était une charge utile sur une fusée DeltaII, qui a rencontré Tempel1 début juillet 2005. Vingt-quatre heures avant l'impact, l'impacteur s'est séparé, permettant à l'engin de survol de se positionner pour une image optimale de l'événement d'impact.
Une fois l’impacteur parti, il a ciblé la face ensoleillée de la comète, garantissant ainsi des images de meilleure qualité.
Les instruments du survol ont enregistré le noyau pendant plus de dix minutes après l’impact, capturant l’évolution du cratère et effectuant une spectroscopie de la surface et du cratère. Toutes les données ont été transmises à la Terre via le Deep Space Network.
Animation de la trajectoire orbitale de Deep Impact et de la libération de l'impacteur vue .
Photo gracieuseté de la NASA
Le concept est né lorsque Alan Delamere et Mike Belton, étudiant la comète Halley, ont découvert que la surface de la comète était plus sombre que prévu, « plus noire que le charbon ». Cela les a incités à étudier comment une telle couche sombre pouvait s'accumuler.
En 1996, Delamere, Belton et Mike A'Hearn ont soumis une proposition à la NASA pour étudier une comète présumée morte, Phaethon, à l'aide d'un impacteur. La NASA était sceptique quant à la nature cométaire de la cible et à la faisabilité d'un impact.
En persistant, l’équipe a peaufiné son plan. En 1998, sous la direction d’A’Hearn, ils proposèrent d’impacter une comète active – Tempel1 – avec un système de guidage amélioré. La NASA a approuvé la proposition et la mission Deep Impact a reçu le feu vert.
Deep Impact est une collaboration entre l'Université du Maryland, le Jet Propulsion Laboratory du California Institute of Technology et Ball Aerospace &Technology Corporation.
Pour plus d'informations, explorez les articles et ressources HowStuffWorks associés.
Sources