Mise à jour le 9 Novembre 2011
 
CONFÉRENCE
"À LA CONQUÊTE SPATIALE DES ASTÉROÏDES ET DES COMÈTES"
Par le Dr Patrick MICHEL 
Dr de recherche CNRS, Responsable du groupe planétologie « Cassiopée »
de l’Observatoire de la Côte d’Azur (OCA).
Organisée par l'IAP
98 bis Av Arago, Paris 14ème
 
Le mardi 8 Novembre 2011 à 19H30
 
Photos : JPM. pour l'ambiance (les photos avec plus de résolution peuvent m'être demandées directement)
Les photos des slides sont de la présentation de l'auteur.  Voir les crédits des autres photos
Vidéo de la conférence par le CERIMES disponible sur leur site quelques jours après (le CERIMES propose aussi toutes les vidéos des conférences IAP) :      voir : http://www.cerimes.fr/le-catalogue/institut-dastrophysique-de-paris-iap.html
 
 
 
BREF COMPTE RENDU
 
 
 
 
 
 
Patrick Michel est bien connu de nos lecteurs, il nous donne très souvent des nouvelles de première main sur les astéroïdes, il a la chance de travailler à l’Observatoire de la Côte d’Azur (OCA) sur les hauteurs de Nice.
 
Il est responsable du groupe planétologie et membre du laboratoire Cassiopée (acronyme approximatif de Laboratoire de Cosmologie, Astrophysique Stellaire & Solaire, de Planétologie et de Mécanique des Fluides).
 
Il a participé très activement à la mission japonaise Haybusa vers l’astéroïde Itokawa dont les principaux événement vous on été contés sur ce site.
 
Il a développé des modèles de collision entre astéroïdes, il est aussi co-responsable de la mission Marco Polo R.
 
 
 
 
 
 
 
LES DÉBUTS DU SYSTÈME SOLAIRE.
 
 
Il y a 4,556 milliards d’années (notez la précision), un disque de gaz et de poussières tourne autour d’une étoile naissante, le Soleil.
Dans ce disque, Jupiter s’est formée en 10 Millions d’années (Ma) la Terre se forme plus lentement, en 100 Ma et cela démarre 30 à 40 Ma après le Soleil .
 
C’est un vrai challenge pour les astrophysiciens d’expliquer le passage d’un disque de poussières à un système de planètes en 100Ma.
 
Les collisions sont en fait à la naissance des planètes. Des embryons s’assemblent pour donner naissance à des planétésimaux puis à des planètes. C’est comme cela que l’on explique la formation de la Lune.
Des simulations sont mises au point à l’aide de puissants calculateurs comme celles de Willy Benz de l’Université de Berne, que je n’ai pas trouvée sur le Net, mais en voici une autre de nos amis américains.
 
Le passage de petits corps de la taille du km aux planètes est bien compris, c’est l’action de la gravité, par contre pour des corps de taille inférieure au km, on se pose beaucoup de questions.
 
LES COMÈTES.
 
P Michel nous parlera peu des comètes il se concentrera ce soir sur les astéroïdes.
 
 
Néanmoins, on sait qu’il y a différentes classes de comètes qui proviennent d’endroits différents du système solaire :
·        Les comètes à longue période (>200 ans) qui trouvent naissance dans le nuage de Oort, cette sphère située à plus de 50.000UA du Soleil
·        Les comètes à courte période (<200ans) qui elles proviennent de la ceinture de Kuiper située au delà de l’orbite de Neptune.
 
Les comètes sont constituées d’un noyau de glace et de gaz gelé, avec roches et poussières.
Ce sont des corps très poreux.
Leur densité est extrêmement faible : de 0,2 à 0,6 !
 
 
 
 
 
Elles contiennent des éléments clé de la formation du système solaire.
 
Mais il reste beaucoup d’inconnues :
·        que contiennent les couches sous la surface ?
·        quelle relation entre l’abondance des éléments de la coma et du noyau ?
·        quelle résistance mécanique ?
 
 
 
 
LES ASTÉROÏDES.
 
Les astéroïdes de la ceinture principale, située entre Mars et Jupiter, dont la taille est supérieure à 1km sont au nombre de 1000 approximativement ; ils sont presque tous connus.
La masse totale des astéroïdes de la ceinture (un million de corps approximativement) est très faible : 1/1000 la masse de la Terre.
 
 
 
On commence à observer leur surface soit, du sol par radar soit, grâce aux sondes spatiales qui les survolent.
 
Comme ici , on voit l’astéroïde Toutatis photographié par radar et découvert en 1989 à Nice.
 
C’est un géocroiseur de type Apollo, il semble être composé de deux masses rocheuses de quelques km.
 
 
 
 
 
 
 
 
Une vraie diversité parmi les astéroïdes visités :
 
L’astéroïde Mathilde est visité par la sonde NEAR en route pour Eros en 1997, il a une taille de 50km et possède en son centre un énorme cratère d’impact, impact qui n’a pas cassé l’astéroïde, pourquoi ?
 
Densité de Mathilde : 1,3 presque comme de la pierre ponce.
 
La sonde Galileo passe près de Ida en 1993 et découvre un autre astéroïde plus petit qui tourne autour.
 
Avant Galileo était passé près de Gaspra, un astéroïde de quelques dizaines de km.
 
 
 
 
 
 
Photo montage des astéroïdes déjà visités : grande diversité de tailles et de formes.
J'ai trouvé chez nos amis de la Planetary Society, le travail d'Emily Lakdawalla qui a effectué un photo montage intéressant
à la même échelle de quelques astéroïdes connus et visités à ce jour.
 
Récemment la sonde américaine DAWN s’est mise en orbite autour de Vesta, le deuxième plus gros astéroïde de la ceinture principale ; elle va ensuite visiter Cérès en 2015.
Voir toute l’aventure de DAWN sur votre site préféré.
 
Vesta est extrêmement cratérisée, c’est la plus vieille surface du système solaire.
Un grand cratère presque de la taille de l’objet se trouve au pôle Sud de ce petit corps..
 
 
 
Des expériences d’impact avec un canon ont lieu au Japon, on pense que si le corps est très poreux il absorbe le choc au lieu de se fracturer. Un corps poreux est plus résistant qu’un corps non poreux lors d’impacts.
 
Dans un corps non poreux, on casserait une partie de l’objet et des morceaux s’échapperaient.
Ces morceaux par interaction gravitationnelle se regrouperaient ensuite en formant des agrégats.
 
 
 
 
Les résultats de ces expériences :
 
Les énergies d’impact et les résultats dépendent fortement de la structure interne du corps.
 
Les simulations de destruction d’astéroïdes suggèrent que les objets de taille supérieure à 1km sont des agrégats.
 
 
Ces résultats ont été publiés dans Science en 2001 et Nature de 2003.
 
 
 
LES MISSIONS SPATIALES.
 
De nombreuses missions ont eu lieu en direction des comètes et astéroïdes. En voici quelques unes :
 
·        Deep Impact vers la comète Tempel 1
·        Stardust vers Wild 2 et capture de poussières cométaires
·        Rosetta avec atterrissage prévu sur la comète CG en 2014
·        Near avec mise en orbite autour d’Eros
·        Hayabusa avec mise en orbite autour d’Itokawa et prise d’échantillon
·        Etc..
 
P Michel choisit de nous parler plus en détail de mission Hayabusa à laquelle il a participé.
 
 
LA MISSION JAPONAISE HAYABUSA.
 
 
Nous avons déjà longuement parlé de cette mission dans ces colonnes, voir la précédente conférence de P Michel et les archives du site.
 
Néanmoins quelques informations supplémentaires.
 
Cette mission était un démonstrateur technologique lancée en 2003 ; mode de propulsion originale : moteur ionique ; nombreux problèmes en cours de route, notamment une énorme éruption solaire qui détruit la moitié des panneaux solaires.
 
 
 
Mise en orbite autour d’Itokawa, et surprise sur la forme de cet astéroïde.
Pourquoi y-a-t-il tant de roches qui sont en surface et qui ne s‘échappent pas à cause de la très faible gravité du corps ?
 
On pense qu’en fait, ces pierres étaient dans le corps de l’astéroïde et que les vibrations permanentes les ont fait remonter à la surface comme on le voit sur la diapo ci-contre.
 
La preuve en a été apportée par l’observation du mouvement de certaines pierres alors que la sonde était en orbite, voir diapos suivantes.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
En ce qui concerne l’atterrissage, la sonde s’est effectivement posée, un premier essai a été manqué, mais pour le deuxième, la sonde reste sur le sol 30minutes, ce qui n’était pas prévu, puis repart. Le fait de se poser a dû faire bouger de la poussière qui a été recueillie dans le réceptacle à cet effet et ensuite après un difficile retour récupéré sur Terre.
 
À l’analyse sur Terre, des particules étaient bien présentes, les premières analyses ont montré qu’elles étaient proches des météorites chondrites de type LL.
 
 
LES FUTURES MISSIONS.
 
 
 
 
·        Marco Polo R de l’ESA en pré sélection qui pourrait visiter un astéroïde double
·        Osiris Rex de la NASA part en 2016
·        Hayabusa 2 de la JAXA part en 2014.
 
Un dernier commentaire, en ce qui concerne Apophis (similaire en taille à l’astéroïde qui vient de nous survoler 2005 YU55) qui va nous croiser (et non pas nous impacter) en 2029, il est de plus en plus certain (malgré une légère incertitude de trajectoire de 600m) que son passage suivant, en 2036, ne présente plus de danger pour la Terre. Bref, à suivre quand même, les scientifiques travaillent pour l’amélioration de l’orbite
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
POUR ALLER PLUS LOIN :
 
 
Formation of Asteroid Families by Catastrophic Disruption: Simulations with Fragmentation and Gravitational Reaccumulation par P Michel et al.
 
Les géocroiseurs, présentation pdf
 
Impact simulation with fracture and porosity par W Benz et M Jutzi Univ de Berne.
 
From dust to planets par Willy Benz de l’Univ de Berne, présentation très instructive.
 
Les astéroïdes par l’observatoire de Paris.
 
Les différents types de météorites.
 
La mission Marco Polo au LESIA.
 
Rosetta, rencontre avec l’astéroïde Lutetia
 
Sur les comètes et astéroïdes, longue présentation de JPM en ppt disponible au téléchargement demande des mots de passe.
 
 
 
 
Bon ciel à tous !
 
 
Jean Pierre Martin .Commission de Cosmologie de la SAF.
www.planetastronomy.com
Abonnez-vous gratuitement aux astronews du site en envoyant votre nom et e-mail.