Le rôle du Canada dans la mission OSIRIS-REx
En faisant partie de la mission OSIRIS-REx de la NASA, le Canada a une occasion unique de mettre en valeur son savoir-faire technique et scientifique.
L'Agence spatiale canadienne (ASC) a fourni à la mission OSIRIS-REx l'altimètre laser OLA qui a permis de balayer l'astéroïde jusqu'à sept kilomètres de distance. En échange de cette contribution, l'ASC disposera de 4 % de la quantité totale de l'échantillon rapporté sur Terre le . Le milieu scientifique canadien aura ainsi accès pour la toute première fois à un échantillon d'astéroïde prélevé dans l'espace.
De plus l'ASC soutient :
- les scientifiques et les ingénieurs de l'équipe de développement et des opérations de l'instrument OLA;
- les scientifiques des établissements canadiens qui font partie de la grande équipe scientifique d'OSIRIS-REx.
Un lidar canadien a produit une carte 3D de l'astéroïde Bennu pour aider à sélectionner le meilleur site d'échantillonnage de la mission OSIRIS-REx de la NASA. (Source : ASC.)
OLA : l'altimètre laser d'OSIRIS-REx
L'altimètre laser OLA a servi à :
- balayer et mesurer la surface de l'astéroïde Bennu;
- créer un modèle tridimensionnel très précis;
- fournir aux scientifiques des données détaillées sur la forme de Bennu, la répartition des blocs rocheux, les cratères, les pentes et d'autres caractéristiques de la surface;
- déterminer, par les chercheurs et les planificateurs de la mission, le meilleur endroit où prélever un échantillon.
Tim Haltigin de l'ASC, gestionnaire de mission canadien d'OSIRIS-REx, décrit l'altimètre laser OLA, la contribution du Canada à la mission. (Sources : Centre spatial Goddard de la NASA, ASC.)
Fonctionnement de l'altimètre laser OLA
L'altimètre laser OLA est le lidar à balayage le plus perfectionné jamais utilisé dans l'espace.
- Il a émis de brèves impulsions laser en direction de l'astéroïde.
- Il a mesuré le temps écoulé entre l'émission des impulsions et leur réception par le capteur après avoir été réfléchies par la surface de Bennu.
Deux lasers ont été utilisés :
- un laser à haute énergie, pour le balayage de 1 à 7,5 km d'altitude;
- un laser à faible énergie, pour l'imagerie rapide de 250 m à 1 km d'altitude.
Le lidar OLA comprend deux parties. Le boitier électronique (à gauche) collecte les données. La tête du capteur (à droite) contient deux lasers (pour émettre de brèves impulsions) et un récepteur (pour capter les faisceaux réfléchis par la surface de l'astéroïde Bennu). (Source : NASA/Goddard Space Flight Center/Debora McCallum.)
Les scientifiques se sont servis de la carte 3D produite avec l'altimètre laser OLA pour cibler des sites d'échantillonnage possibles sur l'astéroïde Bennu. Les données d'OLA ont aidé à répondre aux questions suivantes.
- La sonde OSIRIS-REx peut-elle atteindre le site?
- Est-ce que la sonde peut prélever un échantillon à cet endroit sans être endommagée?
- Y a-t-il assez de matière meuble à prélever?
- À quelles questions scientifiques peut-on répondre en prélevant un échantillon à cet endroit?
Sur quatre sites d'échantillonnage possibles, c'est le site Nightingale (Rossignol) qui a été sélectionné. C'est là que la sonde OSIRIS-REx a prélevé un échantillon de Bennu le .
Cette carte 3D de la topographie de l'astéroïde Bennu est le produit d'environ 20 millions de mesures effectuées par l'altimètre laser OLA, la contribution de l'ASC à la mission internationale de retour d'échantillon. Les couleurs représentent la distance par rapport au centre de l'astéroïde : les zones bleu foncé se situent environ 60 mètres plus bas que les sommets de couleur rouge. La résolution de ce modèle est d'environ une mesure par mètre. Image : Michael Daly, Centre de recherche en sciences de la Terre et de l'espace, Université York. (Sources : NASA, Université de l'Arizona, ASC, Université York, MDA.)
Pr Michael Daly, scientifique en chef d'OLA, Université York (à gauche); Jeff Seabrook, Ph. D., scientifique en second d'OLA, Université York (à droite). (Sources : Université York, Dylan Hamm, Photos Unlimited LLC.)
OSIRIS-REx : une occasion exceptionnelle pour les experts canadiens
Équipe de développement et des opérations d'OLA
L'altimètre laser OLA a été fabriqué pour l'ASC par MDA en collaboration étroite avec le sous-traitant Optech.
Il s'agit d'un hybride de deux autres technologies de MDA : le lidar de la station météorologique de l'ASC embarquée sur l'atterrisseur martien Phoenix et un instrument embarqué sur l'eXperimental Satellite System-11 (XSS-11) de la force aérienne américaine mis en orbite en .
Le Pr Michael Daly de l'Université York, expert en technologie lidar et ancien membre de l'équipe canadienne de l'atterrisseur martien Phoenix, est le scientifique en chef d'OLA. Il est secondé par :
- Jeff Seabrook, Ph. D., Université York
- Olivier Barnouin, Ph. D., Laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns-Hopkins
De concert avec des ingénieurs de MDA chargés du soutien des instruments, ces chercheurs ont planifié les observations scientifiques, utilisé l'altimètre laser OLA et veillé à ce que celui-ci demeure en bon état. L'ASC a géré l'ensemble des opérations entourant l'altimètre laser OLA.
Depuis des dizaines d'années, les scientifiques étudient des météorites récupérés sur le sol canadien et ailleurs dans le monde. Mais avant d'arriver au sol, ils traversent l'atmosphère où ils sont exposés à des températures extrêmes qui brulent certains des principaux indices recherchés depuis longtemps par les scientifiques.
L'analyse de l'échantillon intact rapporté par OSIRIS-REx pourrait affiner notre compréhension de l'histoire du Système solaire, de la formation de notre planète et peut-être de l'origine de l'eau et de la vie sur Terre.
Scientifiques d'établissements canadiens
Des chercheurs de partout au Canada ont été sélectionnés pour réaliser des recherches sur les caractéristiques physiques, chimiques et géologiques de Bennu. L'ASC a accordé un soutien financier à plusieurs établissements canadiens.
| Type de projet | Chercheur/ chercheuse |
Établissement | Résumé |
|---|---|---|---|
| Analyse de l'échantillon | Michael Daly, Ph. D. | Université York | Développement de techniques de mesure thermique pour étudier l'échantillon. Évaluation d'autres techniques pour quantifier les propriétés des chondrites (météorites pierreuses) à l'échelle microscopique. |
| Dominique Weis, Ph. D. | Université de la Colombie-Britannique | Analyse de l'échantillon pour déterminer l'origine et l'histoire de l'astéroïde. | |
| Edward Cloutis, Ph. D. | Université de Winnipeg | Examen en laboratoire de la composition de l'échantillon et comparaison avec les données recueillies par la sonde spatiale. | |
| Alan Hildebrand, Ph. D. | Université de Calgary | Examen des propriétés physiques de l'échantillon pour mieux comprendre la géologie de Bennu. | |
| Conservation de l'échantillon canadien | Kim Tait, Ph. D. | Musée royal de l'Ontario; Université de Toronto | Contribution à l'établissement de protocoles de conservation de l'échantillon inspirés des protocoles actuels. Expertise en pétrologie et en minéralogie fournie à l'équipe scientifique. |
| Analyse des cartes 3D | Catherine Johnson, Ph. D. | Université de la Colombie-Britannique | Étude de la structure intérieure de Bennu par l'examen de la forme des cratères. |
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