Les comètes sont parmi les corps les plus actifs et mystérieux du système solaire ; en mettant en orbite une sonde autour de la comète Churyumov-Gerasimenko et en posant en 2014 l'atterrisseur Philae sur son noyau, plus de dix partenaires européens de la mission Rosetta tenteront l'une des missions les plus ambitieuses de l'histoire de l'exploration spatiale.

Mais d'ici 2014, le chemin est long. Rosetta survolera l'astéroïde Steins vendredi 5 septembre entre 18h00 et 23h00.

Parmi les équipes de l'INSU-CNRS impliquées dans la mission Rosetta(1) et que le CNES soutient en participant au financement du développement et des opérations des expériences embarquées sur l'orbiteur et l'atterrisseur, le Laboratoire d'astrophysique de Marseille (LAM : CNRS, Université d'Aix-Marseille 1, Observatoire Astronomique de Marseille Provence) et le Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA : CNRS, Observatoire de Paris, Universités Paris 6 et Paris 7) seront parmi les acteurs principaux de cette rencontre exceptionnelle.

Le LAM a eu en effet la responsabilité globale de la conception et de la réalisation de la caméra haute résolution (NAC) de Rosetta qui est l'une des deux caméras de l'instrument OSIRIS (Optical Spectroscopic and Infrared Remote Imaging System) sous la responsabilité du Max Planck Institute für Sonnennsystemforschung. Les données que récoltera cette caméra fourniront de précieuses informations pour comprendre la formation et l'évolution du système solaire et permettront aux scientifiques du LAM de réaliser pour la première fois une modélisation tridimensionnelle de Steins.

Le spectromètre haute résolution (VIRTIS-H) du LESIA amènera aussi des éléments essentiels à la connaissance de la composition de la surface de l'astéroïde.

Le Centre d'étude spatiale des rayonnements (CESR : CNRS, Université de Toulouse 3, Observatoire Midi-Pyrénées) et le Centre d'étude des environnements terrestre et planétaires (CETP : CNRS, Universités de Versailles Saint-Quentin et de Paris 6), le Laboratoire de physique et chimie de l'environnement (LCPE : CNRS, Université d'Orléans) sont pour leur part respectivement en charge de sous-ensembles importants des instruments ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) pour la détection de gaz et RPC (Rosetta Plasma Consortium) pour la mesure des plasmas.

Pendant le survol de Steins, certains instruments de l'atterrisseur Philae seront aussi mis à contribution : mesure de champ magnétique avec ROMAP (ROsetta lander MAgnetometer and Plasma monitor) et détection de poussières avec SESAME (Surface Electrical, Seismic and Acoustic Monitoring Experiments). Les équipes du CNES à Toulouse recevront et traiteront les données de ces deux instruments et les redistribueront au plus tôt aux scientifiques européens concernés.

Une campagne d'observation sol-espace en 2004-2007, avec notamment le système d'imagerie OSIRIS, le satellite intra rouge SPITZER de la NASA et des télescopes au sol, dans laquelle les chercheurs du LAM et du LESIA ont joué un rôle important, a permis de déterminer certaines caractéristiques de Steins. Il est classé dans la catégorie "E", dont seulement 20 de ce type ont été répertoriés sur les milliers d'astéroïdes actuellement connus. Cet astéroïde de 5 kms de diamètre a subi des processus thermiques importants, au dessus de 1600°K. Parmi les objets étudiés, le géocroiseur 3103 Eger montre une forte similitude spectrale avec la présence de sulfure de calcium (oldhamite). Des simulations numériques montrent que Steins et Eger sont issus d'un même corps parent se situant à environ 2,36 unités astronomiques pour être ensuite injectés dans la partie interne du système solaire.

La rencontre avec Steins sera une grande première puisque jamais un satellite n'avait survolé jusqu'à présent un astéroïde de ce type.

Notes :
1] Ces équipes participent à 12 instruments sur la vingtaine embarqués à bord de l'orbiteur et de l'atterrisseur, et sont responsables de deux instruments.