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Prix des Sciences 2015 de l'Académie d'Occitanie remis à l'IRAP

Le prix 2015 de l'Académie d'Occitanie, des arts, des lettres, sciences et traditions populaires est remis à l'Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP) de Toulouse, représenté par son directeur M. Martin GIARD, pour sa contribution très importante à la mission européenne spatiale Rosetta qui a pour la première fois a mis en orbite un satellite autour d'une comète puis a déposé un atterrisseur sur cette comète.

Figure de droite : Jet cométaire en 3D. Copyright Acknowledgement: D. Romeuf (University Claude Bernard Lyon 1, France); images: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Formées il y a environ 4,5 milliards d'années mais restées congelées depuis, les comètes conservent les traces de la matière primitive du système solaire. Bien qu'étant de tout petits corps de quelques kilomètres dans les 3 dimensions, elles sont très nombreuses et on estime qu'elles peuvent être à l'origine d'une partie des océans terrestres, qu'elles ont pu aussi apporter des molécules organiques complexes sur la Terre et que lors d'impacts avec la Terre elles ont pu y modifier l'évolution des espèces vivantes.

La mission Rosetta, dont le nom fait référence à la pierre de Rosette qui a permis à Champollion de décrypter les hiéroglyphes, fait suite à la mission européenne Giotto qui a survolé en 1986 la célèbre comète de Halley. Elle comprend un satellite (Rosetta), dit l'orbiteur, équipé de 11 instruments scientifiques, et un atterrisseur (Philae) équipé de 10 instruments. Construite par Astrium, à Toulouse, elle a été lancée de Kourou par une fusée Ariane 5 le 3 mars 2004 après plus de 10 ans d'études, de fabrication et de tests. Après un fantastique voyage de plus de 10 ans, le survol de la Terre, puis de Mars, puis de 2 autres fois de la Terre, après le survol des astéroïdes Steins et Lutétia, la sonde a été mise en orbite autour de la comète Churyumov-Gerasimenko le 6 août 2014. C'était une très grande première de mettre en orbite un satellite autour d'un corps de si faible gravité. Cerise sur le gâteau, le 12 novembre 2014 ce fut l'exploit, grande première aussi, de déposer sur la comète l'atterrisseur Philae, manœuvre risquée s'il en fut, le risque principal étant de voir repartir l'atterrisseur dans l'espace en raison de la gravité très faible de la comète. Après 3 rebonds Philae se posait définitivement et fournissait des données scientifiques excellentes pendant près de 3 jours. Le satellite Rosetta lui est toujours en activité et sa mission a été étendue jusqu'à la fin de 2016. Avec la comète il est passé au plus près du Soleil le 13 août 2015, à environ 180 millions de kilomètres du Soleil.

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Examples of six different bright patches identified on the surface of Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko in OSIRIS narrow-angle camera images acquired in September 2014. Copyright ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

L'Institut de Recherche en Astrophysique et en Planétologie de Toulouse est très impliqué dans cette mission Rosetta:

Dans l'expérience ROSINA, sur l'orbiteur, qui est très complexe avec notamment deux spectromètres de masse pour l'étude de la composition de l'environnement de la comète. L'IRAP a participé à la construction de cette expérience, à son étalonnage et à sa programmation en vol. Le responsable scientifique de l'équipe est Henri RÈME et le responsable technique Claude AOUSTIN. Cette expérience a déjà permis la publication de toute une série de résultats très importants tels la preuve que les comètes de ce type ne sont pas à l'origine de l'eau des océans terrestres, en raison de la quantité de deutérium dans son eau, et la présence de très nombreuses molécules organiques montrant que les comètes ont pu ainsi "ensemencer" la Terre primitive, prélude à l'apparition de la vie sur la Terre. Elle a permis de faire un inventaire déjà très vaste de tous les constituants de l'environnement de la comète issus du dégazage lorsque la comète se réchauffe en se rapprochant du Soleil.

Dans le radar CONCERT qui est placé à la fois sur l'orbiteur et sur l'atterrisseur. A l'IRAP, Jérémie LASUE étudie le transfert des ondes radar à travers la comète par des mesures coordonnées entre les deux radars. Les ondes émises depuis l'orbiteur sont envoyées à Philae qui les renvoie. Ceci permet notamment de déduire la structure de l'intérieur de la comète. Le caractère assez homogène de l'intérieur de la comète et la nature de la couche de poussière très carbonée présente sur la comète ont pu ainsi être mis en évidence. La position de Philae a été aussi mieux connue grâce à cette double expérience.

L'expérience Rosetta Plasma Consortium (RPC). L’IRAP est également impliqué dans l’expérience RPC (Rosetta Plasma Consortium) placée sur l’orbiteur et qui constitue un ensemble instrumental de mesures des particules chargées et des champs électromagnétiques autour de la comète produits par son interaction avec les rayonnements et le vent solaires. Jean-André SAUVAUD de l’IRAP a en particulier participé à l’étalonnage d’un spectromètre d’ion et Christian MAZELLE, lui aussi de l'IRAP, est partenaire scientifique de l'instrument mesurant les caractéristiques des électrons. Parmi les résultats obtenus, on peut citer l’observation pour la première fois au démarrage de l’activité cométaire d’une "fontaine" d’ions produit par l’ionisation du gaz cométaire et la mise en évidence pour la première fois de nanograins de poussières chargées électriquement permettant l’étude d’un milieu aux propriété électriques totalement nouvelles.

L'expérience APXS (Alpha X-ray Spectrometer). L'IRAP est aussi partenaire de l'expérience APXS qui est un instrument de mesure de la composition chimique élémentaire sur la comète. Il a été mis en œuvre avec succès sur des missions d'exploration in situ telles que Mars Pathfinder, Mars Exploration Rovers (SPIRIT et OPPORTUNITY). Embarqué sur PHILAE, une partie de sa qualification spatiale a été réalisée au CNES à Toulouse sous la responsabilité du l'IRAP comme lors des autres missions.

La caméra OSIRIS sur l'orbiteur a été construite à Marseille et a déjà fourni plus de 7.000 photographies, avec une très haute résolution, de la comète. A l'IRAP, Guillaume FAURY de la société AKKA-Technologies travaille à l'identification des différentes régions de la comète et c'est lui qui, par une analyse remarquable des données, a identifié le lieu exact où s'est finalement posé Philae.

L'apport de l'IRAP à la mission Rosetta est donc très important. C'est pour cette contribution que l'Académie a souhaité récompenser ce grand Institut en lui attribuant son prix Sciences 2015.

Contact IRAP

  • Henri Rème : henri.reme@irap.omp.eu
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