La mission OSIRIS-REx de la NASA est prête à ramener des échantillons de l'astéroïde Bennu sur Terre.

Sept ans, c'est long à attendre pour que votre service de transporteur livre un colis. Cela fait combien de temps que le vaisseau spatial OSIRIS-REx de la NASA est parti collecter les roches et la poussière de l’astéroïde Bennu. Mais le colis est maintenant presque prêt à être livré.

Le 24 septembre, le vaisseau spatial volera près de la Terre et déposera une capsule contenant du matériel collecté à Bennu en octobre 2020 – si tout se passe bien (SN : 21/10/20).

Il s'agit de la troisième mission visant à récupérer des morceaux d'astéroïde, et la première pour la NASA et les États-Unis. La quantité de matière d'astéroïde à bord cette fois dépasse de loin les microgrammes que le vaisseau spatial japonais Hayabusa a renvoyés en 2005, de l'astéroïde Itokawa, et les cinq grammes que Hayabusa2 a collectés en 2018 à partir de Ryugu (SN : 14/06/10 ; SN : 12/7 /20).

L’échantillon Bennu devrait arriver avec un timing et une précision qui rendraient jaloux la plupart des services de livraison terrestres. Après un voyage de trois ans depuis l'astéroïde, la capsule devrait entrer dans l'atmosphère à 10 h 42 HAE, selon la NASA. Après une descente initialement torride, la capsule lâchera un parachute et descendra jusqu'à sa destination à Hill Air Force Base, près d'Ogden, dans l'Utah.

La couverture en direct de l'événement sera disponible sur le site Web de la NASA à partir de 10 h HAE.

Si les morceaux d’astéroïdes survivent à la descente, ils pourraient aider à révéler quels types de matériaux ont été assemblés pour construire notre système solaire. Un bon aperçu de la matière dont Bennu est fait pourrait également fournir un aperçu des risques que les astéroïdes proches nous posent, dans le cas où ils seraient sur une trajectoire de collision avec la Terre. La cargaison d’astéroïdes pourrait même contenir des indices permettant de répondre à l’une des plus grandes questions scientifiques : comment la vie a-t-elle commencé ?

«Je suis vraiment concentré sur… essayer de comprendre si ces types d'astéroïdes riches en carbone ont pu livrer les graines de la vie», explique le planétologue Dante Lauretta de l'Université de l'Arizona à Tucson, qui dirige la mission OSIRIS-REx. « Nous recherchons donc des éléments tels que les acides aminés, qui se trouvent dans nos protéines, et les acides nucléiques », les éléments constitutifs des instructions génétiques qui rendent la vie possible sur Terre.

Lauretta dit qu’il n’y a pratiquement aucune chance de trouver quoi que ce soit de vivant sur des astéroïdes comme Bennu. Mais dans les roches et la poussière collectées, « nous avons pu vraiment voir comment la chimie moléculaire organique peut évoluer avant que la vie n’apparaisse ».

Pesant environ 250 grammes, l’échantillon d’astéroïde contenu dans la capsule de retour OSIRIS-REx est à peine plus lourd qu’une tasse de café. Mais il s’agit d’une énorme cache de matériel d’astéroïde, en ce qui concerne les scientifiques de la mission. La taille de l’échantillon dépasse largement la quantité initialement espérée, explique Lauretta.

« Nous avons retenu 15 grammes » comme taille raisonnable d’échantillon à analyser, dit-il, « ce qui représente une quantité énorme de matière en chimie analytique de nos jours ». Mais la NASA autorise Lauretta et son équipe à ne conserver qu’un quart de l’échantillon pour leur propre usage. Une partie de la partie restante sera distribuée aux scientifiques du monde entier, le reste étant réservé à des études futures.

Cela signifiait que collecter 60 grammes auprès de Bennu aurait suffi pour garantir que Lauretta et ses collègues disposaient de l'échantillon espéré. « Le fait que nous ayons dépassé quatre fois le score est tout simplement un succès phénoménal », déclare Lauretta.

Les chercheurs envisagent déjà tout ce qu’ils peuvent apprendre de Bennu.

Le physicien Mikael Granvik de l'Université d'Helsinki espère que les analyses du matériau Bennu aideront à révéler le potentiel d'extraction d'astéroïdes pour l'eau et les matières premières qui pourraient alimenter les futures missions spatiales.

Les morceaux d'astéroïdes pourraient également l'aider dans ses enquêtes sur la fragilité de certaines roches spatiales. « Qu’arrive-t-il aux astéroïdes du même type que Bennu lorsqu’ils se rapprochent du soleil ? » dit Granvik, qui n'est pas membre de l'équipe OSIRIS-REx. Lui et ses collègues suggèrent que l’interaction avec le soleil provoque la rupture de ces « astéroïdes en tas de décombres », constitués d’un matériau vaguement lié. L’hypothèse pourrait expliquer pourquoi il y a moins d’astéroïdes en tas de décombres que prévu en orbite près du soleil.

Pour tester cette idée, Granvik expose des échantillons à des conditions difficiles qui se rapprochent de ce qui se passerait près du soleil, détruisant essentiellement le matériau. Pour cette raison, il ne s’attend pas à utiliser la précieuse roche Bennu. Au lieu de cela, Granvik espère apprendre la recette de l'astéroïde Bennu, puis commander des analogues d'astéroïdes auprès de fournisseurs qui mélangeront des matériaux imitant le mélange Bennu. C’est un exemple de la manière dont l’échantillon renvoyé pourrait élargir les opportunités de recherche, même pour les scientifiques qui n’ont pas accès à la réalité.

Pour la planétologue Jessica Sunshine de l'Université du Maryland à College Park, une grande partie de la valeur des missions de retour d'échantillons réside dans les histoires que les astéroïdes peuvent nous raconter sur la formation de la Terre et du système solaire. « Nous les considérons comme des sortes de roches mortes, et ce n’est pas le cas. Je veux dire, ils ont subi une évolution significative, à la fois chimique et physique, au cours des 4,5 milliards d’années qui se sont écoulées depuis leur formation », explique Sunshine.

Comme Lauretta, Sunshine espère comprendre comment ces processus ont finalement conduit à l'origine de la vie, mais l'étude des astéroïdes géocroiseurs est également cruciale pour comprendre les menaces que représentent les astéroïdes. "En principe, ils auraient pu nous donner la vie et nous la prendre", dit Sunshine. "Je veux dire, du point de vue du dinosaure, ils l'ont effectivement enlevée."

Sunshine est membre de l'équipe qui a envoyé le vaisseau spatial DART pour pousser l'astéroïde Dimorphos sur une nouvelle orbite pour voir s'il était possible de pousser les astéroïdes hors de trajectoires qui menacent la Terre (SN : 11/10/22). "Si vous êtes préoccupé par le problème du risque d'astéroïdes, nous comprenons beaucoup mieux quelle est la variabilité physique et compositionnelle de toutes ces choses qui pourraient nous frapper", explique Sunshine. « Parce que selon de quoi ils sont faits et comment ils sont fabriqués, leur effet va changer lorsqu’ils nous frappent. S’ils nous frappent un jour.

Il pourrait y avoir plus que des morceaux de Bennu dans la capsule de retour, explique l'astronome Humberto Campins de l'Université de Floride centrale à Orlando, membre de l'équipe OSIRIS-REx. Certains rochers très réfléchissants sur Bennu ne correspondent pas au reste de l’astéroïde, qui est très sombre. La raison la plus probable, selon Campins, est que les morceaux brillants proviennent de collisions avec d'autres astéroïdes.

"Il n'y a aucune garantie, mais j'espère que dans notre échantillon il y aura des fractions, des morceaux, des grains provenant de ces autres astéroïdes", explique Campins. Des analyses à distance suggèrent que certaines des pièces brillantes de Bennu correspondent bien à l'astéroïde Vesta. "Nous aurions donc un échantillon non seulement de Bennu, mais peut-être de Vesta", dit Campins, "ou qui sait de quel autre astéroïde."

Bien qu’il s’agisse du premier retour d’échantillon d’un astéroïde par la NASA, la mission Stardust de 2006 a renvoyé avec succès des échantillons de la comète Wild-2, également dans l’Utah (SN : 14/08/14).

La mission d’OSIRIS-REx ne s’arrêtera pas avec la livraison du colis dans l’Utah. « Après avoir déposé la capsule, dit Lauretta, le vaisseau spatial est toujours en bonne santé. Il va déclencher une manœuvre de déviation, et [puis] il se dirige vers un autre astéroïde – l’astéroïde Apophis », qui est à peu près aussi loin de la Terre que Bennu.

À ce stade, le satellite recevra un nouveau nom, OSIRIS-APEX, et sera mis en orbite autour d'Apophis dès son arrivée en avril 2029, si tout se passe comme prévu. Mais cela ne ramènera plus d’échantillons sur Terre. Contrairement à vos camions de livraison locaux, OSIRIS-REx a été conçu pour transporter un seul colis et effectuer une seule livraison. Après dimanche, les jours de livraison du vaisseau spatial sont terminés.

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