Cinq mois après le prélèvement d’échantillons de l’astéroïde Bennu par la sonde Osiris-Rex, la NASA se prépare à lancer un nouveau projet d’exploration du système solaire. Prévue pour décoller cet automne, la mission Lucy voyagera pendant 12 ans pour survoler six astéroïdes troyens de Jupiter et tenter de percer les mystères de la naissance de nos planètes!
Plus de 7000 troyens identifiés
En astronomie, un troyen désigne un astéroïde évoluant dans la région des points de Lagrange. Nommé Achille d’après un des héros de la mythologie grecque, le premier troyen a été découvert en février 1906 par l’astronome allemand Max Wolf.
Aujourd’hui, on a identifié plus de 7000 astéroïdes capturés par les points de Lagrange du système Jupiter-Soleil, et on estime à un million le nombre total de troyens de Jupiter supérieurs à un kilomètre de diamètre! Comme figés dans le temps et dans l’espace, ces centaines de milliers de débris rocheux sont en fait les « déchets » de la formation des planètes.
Les points de Lagrange
Découverts par le mathématicien Français Louis Lagrange en 1772, les points de Lagrange définissent dans un système orbital cinq positions d’équilibre notées de L1 à L5. En effet, lorsque deux corps massifs orbitent l’un autour de l’autre (par exemple, Jupiter autour du Soleil), l’attraction gravitationnelle et la force centrifuge s’annulent pour créer des petites zones de stabilité qui attirent parfois des astres de petite masse. Dans le cas du système Jupiter-Soleil, les points L4 et L5 ont capturé plusieurs milliers d’astéroïdes surnommés les troyens de Jupiter.
Lucy: à la découverte des "fossiles" de nos planètes
C’est donc pour étudier l’histoire de notre système solaire que le projet Lucy a été retenu le 4 janvier 2017 dans le cadre du programme d’exploration Discovery financé par la NASA.
Nommée d’après le fossile d’hominidé qui a révolutionné nos connaissances de l’évolution humaine, la mission de 12 ans profitera d’un alignement exceptionnel des planètes pour visiter la ceinture d’astéroïdes avant de survoler six troyens de Jupiter. A l’image des ossements découverts en 1974, les scientifiques espèrent que les données rapportées par la mission bouleverseront nos connaissances du système solaire.
La sonde spatiale Lucy
Equipée de larges panneaux solaires de sept mètres de diamètre, la sonde Lucy mesurera près de 14 mètres d’envergure et pèsera plus de 800 kilogrammes à vide.
Pour communiquer avec la Terre, le vaisseau d’exploration sera équipé d’une large antenne de deux mètres de diamètre et emportera trois instruments scientifiques. Une caméra haute résolution permettra de photographier la surface des astéroïdes tandis que deux spectromètres pourront identifier la composition et la structure de leurs matériaux.
Un premier passage dans la ceinture principale
Prévue pour être lancée en octobre 2021, Lucy effectuera plusieurs manœuvres d’assistance gravitationnelle autour de la Terre avant de s’élancer vers la grande ceinture d’astéroïdes.
En avril 2025, la sonde spatiale passera à 900 kilomètres de l’astéroïde Donald Johanson, nommé d’après le paléoanthropologue qui a découvert les ossements de Lucy en Ethiopie. La sonde calibrera ses instruments en utilisant le corps rocheux de quatre kilomètres de diamètre avant de poursuivre son voyage vers son objectif principal: six troyens de Jupiter aux profils très variés.
De 21 à 113 kilomètres de diamètre
En effet, entre 2027 et 2028, Lucy arrivera dans la région du point de Lagrange L4 où la sonde effectuera quatre survols d’astéroïdes: Eurybate, Polymèle, Leucos et enfin Oros.
Après un dernier survol de la Terre, la mission s’élancera vers le point de Lagrange opposé pour visiter le groupe de troyens qui précède Jupiter sur son orbite. Au point L5, la sonde atteindra son objectif final: l’astéroïde de 113 kilomètre de diamètre nommé Patrocle, accompagné d’une lune de taille presque égale et nommée Ménétios.
Lucy: lancement le 21 octobre!
Comme le montre la photo de Patrocle et Ménétios prise par le télescope Hubble, à plus de cinq fois la distance Terre-Soleil, les troyens de Jupiter sont trop éloignés pour être observés depuis la Terre. Prévue pour décoller le 21 octobre 2021, la mission Lucy doit donc nous permettre d’étudier en détail la matière mère de nos planètes, pour peut-être révolutionner nos connaissances du système solaire!
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Pierre-Henri Le Besnerais
