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Mission Lucy : la NASA partira bientôt à l’assaut des “troyens”

Crédits : NASA

La NASA et son maître d’oeuvre Lockheed Martin se rapprochent un peu plus du lancement de leur mission Lucy. Le vaisseau vient en effet d’achever l’examen préalable autorisant son expédition vers le site de lancement, à Cap Canaveral (Floride). L’objectif de cette mission sera d’étudier plusieurs astéroïdes troyens qui évoluent sur l’orbite de Jupiter.

Qu’est que les astéroïdes troyens ?

Les troyens sont des astéroïdes partageant l’orbite de Jupiter autour du Soleil. Ils ont été amassés par la planète il y a des milliards d’années, piégés par son attraction gravitationnelle. Ces objets se divisent en deux sous-groupes : d’un côté le “camp troyen”, retrouvé sur le point de Lagrange L4 de Jupiter, et d’un autre le “camp grec”, retrouvé sur le point L5. Les premiers sont en avance sur Jupiter (devant sur la ligne d’orbite) et les seconds sont en retard (derrière Jupiter sur la ligne d’orbite).

Les chercheurs pensent que certains de ces pourraient être des astéroïdes primordiaux quasiment inchangés depuis la formation du Système solaire il y a 4,6 milliards d’années. Pour les étudier de près, l’agence a sélectionné la mission Lucy en 2017 dans le cadre de son programme Discovery.

Les différents instruments

Pensée et construite par l’entreprise Locked Martin dans le Colorado, Lucy s’appuiera sur trois instruments “dérivés” des missions précédentes.

L’imageur de reconnaissance à longue portée de Lucy (L’LORRI) est un imageur visible à haute résolution basé sur l’instrument LORRI utilisé par la sonde New Horizons. L’LORRI fournira des images très détaillées de la surface des astéroïdes troyens. Le spectromètre d’émission thermique de Lucy, basé sur l’OTES (OSIRIS-REx Thermal Emission Spectrometer) utilisé sur la mission OSIRIS-REx, se chargera de détecter le rayonnement émis par les astéroïdes. Enfin, composé d’une caméra d’imagerie multispectrale visible et d’un spectromètre infrarouge, l’instrument L’Ralph est basé sur l’instrument Ralph piloté sur New Horizons. Il sera utilisé pour mesurer les silicates, la glace et les matières organiques à la surface des astéroïdes troyens.

Lucy portera également une petite plaque similaire à la “Plaque de Pioneer” fixée sur les engins spatiaux Pioneer 10 et 11 sur laquelle ont été gravés des messages et des diagrammes.

La mission a réussi son examen préalable à l’expédition en juillet 2021 et est en cours de traitement pour être livrée à Cap Canaveral en août. Une fois sur le site de lancement, le vaisseau subira une dernière batterie de tests avant d’être placé dans le carénage de charge utile de sa fusée Atlas V 401, de United Launch Alliance. Le lancement est actuellement prévu au plus tôt pour le 16 octobre.

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Schéma du Système solaire jusqu’à l’orbite de Jupiter, mettant en évidence les astéroïdes troyens (en vert), en avance ou en retard de la planète sur son orbite. Source : Wikipédia

Quelles seront les cibles du vaisseau ?

Une fois lancée, Lucy effectuera deux premiers survols gravitationnels de la Terre en 2022 et 2024 de manière à se mettre sur la bonne trajectoire. Avant d’arriver dans le système de Jupiter, la sonde fera un survol de l’astéroïde 52246 Donaldjohanson, retrouvé dans la ceinture principale d’astéroïdes entre les orbites de Mars et de Jupiter, le 20 avril 2025. Lucy utilisera cet objet comme répétition pour ses prochains survols.

La sonde arrivera enfin vers ses premières cibles en 2027. Elle sera alors dans l’essaim L4 qui précède Jupiter. Prévu pour le 12 août 2027, le premier survol amènera Lucy vers l’astéroïde 3548 Eurybates (64 km de diamètre). Un peu plus d’un mois plus tard, la sonde se focalisera sur l’astéroïde 15094 Polymèle (21 km de diamètre), puis sur Leucus (34 km de diamètre) sept mois plus tard, le 18 avril 2028. Le dernier astéroïde de l’essaim L4 visité par Lucy sera 21900 Orus (51 km de diamètre) le 11 novembre 2028.

À ce stade, Lucy quittera le point L4 de Jupiter et reviendra vers la Terre pour profiter d’une nouvelle assistance gravitationnelle en décembre 2030. De cette manière, la sonde pourra se diriger vers le point L5 de Jupiter (l’essaim évoluant derrière Jupiter sur la ligne d’orbite). Sur place, normalement en 2033, Lucy examinera une paire d’astéroïdes binaires (617 Patrocle et Menoetius) en un seul survol. Le premier mesure 113 km de diamètre tandis que le second mesure 104 km de diamètre.

Une fois cette opération terminée, la mission prendra fin. Dès lors, le vaisseau deviendra le seul de l’histoire à avoir visité huit endroits différents en une seule mission.