Rosetta est une mission de l'Agence spatiale européenne (ESA), lancée par Ariane 5 le 2 mars 2004 à destination de la comète 67P/Churymov-Gerasimenko. Cette sonde de 3 tonnes est la mission la plus ambitieuse et la plus audacieuse qu'ait jamais entreprise l'Europe dans le domaine de l'exploration du système solaire. Elle emporte un orbiteur et un atterrisseur de 100 kg appelé Philae, équipés chacun d'une dizaine d'instruments scientifiques. Les objectifs de Rosetta sont eux aussi très ambitieux. Il s'agit de comprendre comment le Soleil et ses planètes se sont formés il y a 4,6 milliards d'années, comment les comètes ont apporté à la Terre une partie de l'eau de ses océans et de son atmosphère et si les comètes ont eu un rôle dans l'apparition de la vie sur Terre en y apportant les molécules à base de carbone qui sont les ingrédients du vivant.
Les comètes sont en effet les objets les plus primitifs de notre système solaire. Elles n'ont pratiquement subi aucune transformation depuis la formation du Soleil et des planètes. Ce sont des corps de quelques kilomètres composés de glace, de poussières et de composés organiques. On estime que plusieurs milliards de tels noyaux cométaires sont en orbite autour du Soleil. Les comètes ont été la cible de nombreuses missions spatiales, en particulier américaines, mais celles-ci n'ont fait que les survoler de loin et à grande vitesse. Pour la première fois, Rosetta étudiera de très près et pendant une longue durée l'un de ces précieux vestiges du passé. Autre première, le 12 novembre, l'atterrisseur Philae, développé par l'Allemagne, la France à travers le CNES, l'Italie et d'autres pays européens, tentera une manœuvre extrêmement difficile : se poser sur le noyau de la comète pour analyser in situ sa composition.
Après un voyage de 10 ans et 6,5 milliards de kilomètres, Rosetta est arrivée début août 2014 à une centaine de kilomètres de la comète et a réalisé le premier rendez-vous de l'histoire entre une sonde et une comète. Elle évolue depuis à une vingtaine de kilomètres au-dessus de la comète, qu'elle étudie et cartographie avec une précision pouvant atteindre une vingtaine de centimètres. Les images de la comète Churymov Gerasimenko, envoyées par Rosetta, ont été l'une des grandes surprises de la mission : loin d'être un corps plus ou moins sphérique, le noyau présente deux lobes, avec une surface parsemée de falaises et de blocs de toute taille (jusqu'à plusieurs dizaines de mètres). Il a donc fallu choisir sur cette surface tourmentée un site d'atterrissage qui ne présente pas trop de risques, tout en étant intéressant pour les scientifiques. Le site d'atterrissage a été définitivement choisi le 15 octobre. Après un concours européen, le site d'atterrissage se nomme Agilkia, du nom d'une ile sur le Nil. Le 12 novembre Rosetta va se positionner sur une trajectoire de survol et larguer Philae depuis une altitude de 20 km. D'une masse de 100 kilogrammes, l'atterrisseur chutera librement en direction du noyau, attiré par son faible champ de gravité. L'orbiteur surveillera la descente de Philae à l'aide de ses caméras et d'un signal radio et l'une des caméras scientifiques de Philae prendra des images de la comète en train de se rapprocher. Compte tenu de la distance à laquelle se trouve actuellement la comète, près de 500 millions de kilomètres, toutes ces informations mettront 30 minutes à nous parvenir.
Environ 7 heures plus tard, Philae atteindra la surface et s'y posera à l'allure d'un marcheur. Compte tenu de la faible force d'attraction à la surface de la comète (100.000 fois plus faible que celle de la Terre), un système de vis et de harpon a été prévu pour l'empêcher de rebondir et d'être renvoyé dans l'espace. Une fois arrimé au noyau, Philae enverra un signal de bonne santé et un premier panorama photographique de son environnement. Si tout va bien, ce signal devrait être reçu sur Terre, le 12 novembre vers 17 heures. Philae entamera alors sa première mission scientifique en utilisant l'énergie fournie par sa pile, qui dispose d'une autonomie de 64 heures. Au-delà et à l'aide de ses panneaux solaires, il doit pouvoir recharger sa batterie et prolonger ainsi sa mission durant plusieurs mois, mais à un rythme plus réduit faute d'énergie suffisante.
Philae réalisera des panoramiques à haute résolution de son environnement et prendra des images en trois dimensions de la surface sur laquelle il s'est posé. Il analysera la composition des glaces et des composés organiques du noyau et prélèvera à une vingtaine de centimètres de profondeur, des échantillons qu'il livrera à son laboratoire de bord pour analyse, tout cela de façon totalement automatisée. Des signaux radio basse fréquence seront émis par Rosetta à travers le noyau et reçu par Philae afin de sonder l'intérieur de la comète et de déterminer sa structure interne.
Après avoir rejoint la comète et posé Philae à sa surface, l'orbiteur Rosetta continuera d'accompagner la comète dans sa course vers le Soleil. Grâce à la panoplie d'instruments scientifiques embarqués, il sera possible de recueillir de multiples informations sur les caractéristiques de la comète, l'émergence et la variabilité de son activité, sa composition et son environnement, tant en étudiant son noyau à distance qu'en mesurant les propriétés du gaz, de la poussière et du plasma présents dans le halo qui l'entoure. Cette phase d'observation rapprochée aura lieu en s'éloignant progressivement de la comète lorsque celle-ci deviendra trop active, afin de ne pas mettre la sonde en danger. En effet, à mesure que la comète se rapprochera du Soleil, son noyau se réchauffera, provoquant l'éjection de quantités croissantes de gaz et de poussière et le développement de l'immense queue lumineuse pour laquelle les comètes sont bien connues.
Le 13 août 2015, Rosetta et la comète atteindront le point de leur trajectoire le plus proche du Soleil, situé entre les orbites de la Terre et de Mars. Rosetta continuera à escorter la comète pendant le reste de l'année 2015, alors que celle-ci s'éloignera à nouveau du Soleil et que son activité commencera à décliner.
Francis Rocard est un membre contributeur du réseau TEDxParis et intervenant à TEDxParis 2014 "De l'idée à l'action". L'Echappée Volée et TEDxParis sont des événements édités par Michel Lévy-Provencal et l'agence Brightness. Retrouvez l'actualité des conférences sur brightness.fr.
Les photos prises par Rosetta
