Technologie d'OSIRIS-REx : cartographier un astéroïde avec des lasers

Publiée le 14 novembre, 2016

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Technologie d'OSIRIS-REx : cartographier un astéroïde avec des lasers

2016-11-14 - Tim Haltigin, scientifique principal de missions planétaires de l'Agence spatiale canadienne (ASC), est le gestionnaire de mission canadien d'OSIRIS-REx. Cette mission dirigée par la NASA approfondira nos connaissances sur l'astéroïde Bennu. Dans cette vidéo, M. Haltigin décrit la contribution du Canada à la mission, l'instrument OLA, l'altimètre laser d'OSIRIS-REx, qui créera des cartes tridimensionnelles à haute résolution de Bennu et aidera à choisir le meilleur endroit pour prélever l'échantillon qui sera rapporté sur Terre. Pour avoir fourni l'instrument OLA, le Canada compte des scientifiques canadiens au sein de l'équipe scientifique chargée de la mission et disposera d'une portion de l'échantillon rapporté, qui sera stocké et étudié au Canada. (Sources : Agence spatiale canadienne, Centre spatial Goddard de la NASA.)

[bruits de jeux d’arcade et de pistolets laser] 

J’ai grandi en faisant exploser des astéroïdes avec des lasers dans des jeux vidéo, et maintenant, c’est mon travail d’envoyer des rayons laser sur des astéroïdes… C’est absolument incroyable!

[musique]

Je suis Tim Haltigin de l’Agence spatiale canadienne et je gère la mission canadienne pour OSIRIS-REx. Je suis responsable de l’ensemble des opérations de l’instrument OLA, et je coordonne la participation de l’équipe scientifique canadienne.  

OSIRIS-REx est une collaboration internationale dirigée par la NASA, dont la mission est de se rendre jusqu’à l’astéroïde « Bennu », d’en prélever un échantillon et de le rapporter sur Terre pour qu’on puisse l’analyser.  

Il sera absolument essentiel de définir la forme de l’astéroïde Bennu, pour mieux comprendre sa géologie et la mettre en contexte. L’autre raison pour laquelle il sera très important de connaître sa topographie, c’est que pour prélever un échantillon, les mesures doivent être très précises.

Imaginez que vous vous approchez avec une tête de prélèvement au bout d’un bras, qui doit être parfaitement perpendiculaire à la surface. Si vous ne connaissez pas les détails de la surface, à 30 centimètres près, impossible de prélever votre échantillon.  

OLA, ou l’altimètre laser OSIRIS-REx, est un instrument sur l’engin spatial qui contient deux lasers et qui fonctionne comme un numériseur 3D.

Sa mission est de créer une carte tridimensionnelle de l’astéroïde Bennu, à une résolution d’un point à tous les 7 centimètres. Son fonctionnement est semblable à celui d’un radar, mais au lieu d’une onde radio, il utilise la lumière. En mesurant de façon très exacte le temps pris par un rayon laser pour être émis, rebondir sur la surface et revenir, l’instrument calcule précisément la distance de l’engin spatial.  

On a recours à deux lasers, parce qu’on doit mesurer l’astéroïde à partir de différents endroits. Le laser à haute énergie peut être utilisé à une distance de 7 kilomètres, et jusqu’à 1 kilomètre de la surface. Le laser à faible énergie peut s’approcher de Bennu à un kilomètre ou moins. À mesure qu’on se rapproche de l’astéroïde, on peut produire des cartes avec une meilleure résolution et mieux comprendre le relief de certaines régions. 

L’Agence spatiale canadienne a choisi de participer à cette mission pour différentes raisons. D’abord, les scientifiques canadiens auront accès à de la matière extraterrestre pour la toute première fois. Ce sera la première fois que le Canada sera propriétaire d’une partie d’échantillons rapportés sur la Terre.

Ensuite, la mission nous offre l’occasion de mettre en valeur l’expertise des scientifiques et ingénieurs canadiens. La possibilité de contribuer à une mission aussi excitante qu’OSIRIS-REx a donc une grande importance pour l’Agence et pour le Canada.  

N’importe qui ayant déjà construit un instrument de vol pour l’espace vous racontera toutes sortes d’histoires étonnantes sur les défis à relever.

Pour fabriquer un tel instrument, on conçoit un concept original, puis un prototype, et on le met à l’épreuve. On le teste avec une « simulation de lancement ». Il doit voler dans l’espace… et l’espace est un endroit effroyable!

On le place donc sur une table et on lui fait subir de très fortes vibrations, pour s’assurer qu’il survivra au lancement. On le bombarde de radiations pour voir si les composants électroniques fonctionnent toujours. On le met dans une chambre dont on extirpe l’air pour vérifier s’il fonctionne encore dans le vide spatial. 

C’est ainsi qu’on obtient un système extrêmement robuste qu’on peut fixer sur le côté d’un engin spatial, procéder à la mise à feu et au lancement dans l’espace, et qui fonctionnera à merveille.  

Je suis extraordinairement impatient de voir à quoi ressemble cet astéroïde. Je crois que lorsqu’on va découvrir les premières images et produire notre première maquette, tout le monde sera ébloui.  

[musique]

[arrêt de la musique]

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