D'un gobelet en plastique à un astéroïde: la nouvelle mission de la Nasa

Il y a une décennie, c'est devant son garage, avec un gobelet en plastique, qu'un ingénieur américain menait les premières expériences à l'origine d'une invention embarquée sur un vaisseau spatial prêt à collecter des poussières d'astéroïdes, susceptibles de nous éclairer sur les origines de la vie.

Le résultat de ce bricolage a pris forme au sein d'une mission de 800 millions de dollars de la Nasa, baptisée OSIRIS-REx, et qui lancera le mois prochain son vaisseau vers l'astéroïde Bennu, dans le but de récolter des poussières vieilles de 4,5 milliards d'années pour tenter d'expliquer comment les substances essentielles à la vie, comme le carbone et la glace, sont arrivées jusqu'à la Terre.

"En l'espace de dix ans, du chemin a été parcouru depuis un gobelet en plastique devant un garage jusqu'à ce que vous voyez maintenant", remarque Rich Kuhns, gestionnaire de programme pour le groupe aérospatial Lockheed Martin à Denver.

Le vaisseau spatial non habité, qui partira le 8 septembre, pèse en effet un peu plus de deux tonnes et a la taille d'une grosse voiture. Il sera lancé avec une fusée Atlas V depuis la base de Cape Canaveral en Floride pour une mission de plusieurs années, avec un retour sur Terre prévu en 2023.

Le principal défi de l'appareil, qui rentrera brièvement en contact avec l'astéroïde sans toutefois s'y poser, est d'attraper les poussières dans un environnement où l'absence d'atmosphère de gravité rend la tâche difficile.

C'est avec cette problématique en tête que Jim Harris, ingénieur chez Lockheed Martin, avait entamé ses expériences pour conceptualiser le "Muucav", soit le mot aspirateur en anglais lu à l'envers.

Lors de ses premiers essais, il utilisa un gobelet en plastique percé de trous à des endroits stratégiques. Tournant le rebord en direction du sol, il actionnait ensuite un compresseur d'air pour propulser de la poussière à travers le gobelet et étudier sa dispersion.

De "Muucav", l'outil est ensuite devenu le TAGSAM (Touch and Go Sample Acquisition Mechanism) qui doit ramener des particules d'astéroïdes similaires à celles de la mission japonaise Hayabusa.

Pendant l'approche, la sonde descendra "lentement vers la surface de l'astéroïde Bennu. Après le contact initial, le TAGSAM sera en contact avec Bennu pendant plusieurs secondes alors que la sonde rebondit. C'est pendant ce bref intervalle de temps que le TAGSAM utilise de l'azote comprimé pour fluidifier la poussière et la propulser à travers le filtre du TAGSAM. Une bonne analogie pourrait être faire la bise à l'astéroïde", a décrit à l'AFP Christian d'Aubigny, un expert français participant au projet.

- Bennu, l'astéroïde idéal -

Les Américains entendent éviter les écueils du programme nippon, victime d'une collision avec l'astéroïde ciblé, mais qui était malgré tout parvenu à ramener un peu moins d'un milligramme de la précieuse poussière d'Itokawa en 2010.

Le vaisseau de la Nasa est lui programmé pour ramener au moins 60 grammes de poussières, mais des tests ont montré qu'il ramassait en moyenne 300 grammes.

Le collecte de l'échantillon n'aura toutefois pas lieu avant juillet 2020, afin de prendre le temps d'identifier le meilleur endroit pour mener à bien la mission.

"Nous allons approcher Bennu, le cartographier, l'orbiter, l'étudier et choisir l'endroit le plus sûr et le plus intéressant sur le plan scientifique pour prélever un échantillon, avant de se lancer", détaille Gordon Johnston, un cadre d'OSIRIS-REx.

"Les trois quarts de l'échantillon seront mis de côté pour de futurs chercheurs --pour répondre à des questions scientifiques que nous ne nous sommes même pas encore posées", a-t-il ajouté. La Nasa a également promis 4% de l'échantillon au Canada, son principal partenaire dans cette mission et 0,5% au Japon.

Bien qu'Hayabusa ait prouvée la faisabilité de ce type de mission, la Nasa a basé une part importante du développement d'OSIRIS-REx sur sa propre mission Stardust démarrée en 1999 pour prélever un échantillon dans la queue d'une comète.

"Stardust nous a beaucoup appris sur les comètes", relève Dante Lauretta, chercheur principal d'OSIRIS-REx et professeur à l'université de l'Arizona à Tucson. Mais "OSIRIS-REx va rapporter des échantillons qui sont plus proches de chez nous", insiste-t-il. "Nous recherchons des échantillons qui remontent à l'aube de notre système solaire".

"Nous parlons des prémices de la formation de notre système solaire", renchérit Christina Richey, adjointe du programme scientifique d'OSIRIS-REx. Et "peut-être des ancêtres de la vie sur Terre ou ailleurs".

Bennu a été choisi parmi 500.000 astéroïdes connus pour ses mensurations idéales -- un peu moins de 500 mètres de diamètre -- et car il recèle de poussières riches en carbone vieilles de milliards d'années, explique la scientifique.