La sonde Osiris-Rex est arrivée près de l'astéroïde Bennu

Menace pour la Terre, source de richesses à exploiter et témoins du passé, les astéroïdes fascinent de plus en plus.
Vue d'artiste de la sonde Osiris-Rex se posant à la surface de Bennu pour effectuer son prélèvement. Une opération qui se déroulera en 2020 si tout se passe bien. NASA/Goddard Space Flight Center

Deux ans de voyage à travers l'espace, plus de 2 milliards de kilomètres parcourus... L'odyssée de la sonde Osiris-Rex, lancée en 2016 par l'Agence spatiale américaine (Nasa), restera à coup sûr dans les annales. La première partie de son périple consistait à atteindre sa cible : un astéroïde baptisé "Bennu". Mission accomplie, ce lundi 3 décembre à 18h. Osiris-Rex entre enfin dans une phase plus utile pour la science : l'observation de cet astre de 500 mètres de diamètre sous toutes les coutures.

Capteurs déployés, elle effectuera d'abord plusieurs orbites de reconnaissance ainsi que des analyses afin de trouver le meilleur lieu d'atterrissage possible. Puis, en 2020, elle tentera de se poser brièvement à la surface de son objet d'étude pour ponctionner entre 55 grammes et 2 kilos de roches et de poussières. Elle retournera ensuite vers la Terre pour livrer sa précieuse cargaison... en 2023, si la mission se déroule sans accroc.

"Le matériel d'analyse est bien plus performant ici que celui qu'on pourrait installer dans un véhicule spatial, à moins de dépenser des milliards, justifie Christian d'Aubigny, ingénieur à l'université de l'Arizona (Etats-Unis) et membre de l'équipe scientifique d'Osiris-Rex. En outre, le vaisseau a été conçu il y a une dizaine d'années, ses outils sont déjà dépassés."

De grands espoirs

70 % des éléments récoltés seront conservés pour les générations futures, quand les progrès technologiques permettront d'effectuer une étude plus poussée de ces matières extraterrestres. Mais avant, il faudra "miner" Bennu, un défi de taille, même pour la Nasa. "Comme il est très difficile de se stabiliser à la surface à cause de la très faible gravité, nous avons imaginé une méthode baptisée "posé-décollé", détaille l'ingénieur franco-américain. La sonde descendra à 0,36 km/h et déploiera son bras muni d'un ressort pour amortir la chute. La force cinétique lui permettra de maintenir sa position pendant quatre à cinq secondes, puis le ressort se détendra et Osiris-Rex redécollera." Entre-temps, le bras aura pulvérisé du gaz comprimé sur le sol pour souffler et aspirer des fragments de matériaux, comme le montre la vidéo ci-dessous :

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Si tout fonctionne comme prévu, il s'agira du plus important prélèvement jamais réalisé sur un astéroïde. De quoi nourrir de grands espoirs, car ces astres, composés des mêmes éléments de base que les planètes, peuvent nous aider à mieux comprendre comment le Système solaire s'est développé. Nous savons que ce dernier a émergé il y a 4,6 milliards d'années, quand une gigantesque nébuleuse constituée de gaz et de poussière s'est écroulée sous son propre poids. Quelques dizaines de millions d'années plus tard, le Soleil s'allume pour la première fois. Autour de lui, tourbillonnant dans un ballet incessant, des grains de poussière s'entrechoquent, s'agrègent, puis se transforment en petits cailloux, en astéroïdes et finalement en lunes et en planètes, parmi lesquelles la Terre.

Voilà pour les grandes étapes. Mais, dans cette épopée cosmique bien connue, une multitude de chapitres reste à écrire. Et, pour y parvenir, les scientifiques recherchent des "témoins" ayant assisté à ces événements épiques. Bennu est un excellent candidat, puisqu'il est né (il y a de 800 millions et 2 milliards d'années) dans la ceinture d'astéroïdes située entre Mars et Jupiter. "Les objets carbonés comme Bennu sont très sombres, peu chauffés par le Soleil, précise Christian d'Aubigny. Nous espérons qu'ils soient peu altérés, donc à même de témoigner de l'histoire du Système solaire." La Nasa rêve aussi d'y découvrir des roches hydratées, car l'eau est, avec le carbone, l'un des ingrédients permettant la vie telle que nous la connaissons. Quantifier sa présence sur ce type d'astre montrerait qu'ils ont pu aider à semer la vie, ici... ou ailleurs.

"Bennu est l'un des objets ayant le plus de risques de nous percuter"

Bennu présente un autre intérêt pour les scientifiques - et les autorités chargées de la défense planétaire - puisqu'il s'agit d'un "géocroiseur", ce qui signifie que son orbite coupe celle de notre planète. Certes, un impact n'aurait qu'1 "chance" sur 2 700 de se produire d'ici à 2199 et, même si c'était le cas, il ne provoquerait pas de cataclysme comparable à celui qui a éradiqué les dinosaures. Reste qu'il existe de nombreux facteurs pouvant modifier l'orbite d'un astéroïde. Mieux comprendre leur gravité, leur composition et les facteurs pouvant influer sur leur trajectoire nous permettrait sans doute de les dévier plus efficacement s'ils devenaient menaçants. "Il n'y a aucune raison de paniquer en l'état, mais Bennu est l'un des objets détectés ayant le plus de risques de nous percuter", rappelle le chercheur de l'université de l'Arizona.

Un autre géocroiseur attire d'ailleurs l'attention des astronomes : Ryugu. Très similaire à Bennu quoique moins menaçant, il fait l'objet d'une mission d'observation menée par Hayabusa 2, une sonde de l'Agence d'exploration aérospatiale japonaise (Jaxa). Arrivé il y a cinq mois autour du gros caillou d'environ 875 mètres de diamètre, le vaisseau nippon ambitionne lui aussi de rapporter des échantillons sur Terre d'ici à 2020, et de coiffer au passage l'Oncle Sam au poteau. Sa cargaison devrait néanmoins être plus chiche, quelques milligrammes de matière seulement. Question de finances : le programme japonais coûte 130 millions d'euros, contre 700 pour Osiris-Rex !

"Les Américains ont fait du prélèvement une priorité absolue et ont écarté tous les risques, ce qui explique la différence de budget, analyse Patrick Michel, directeur de recherche au CNRS à l'Observatoire de la Côte d'Azur (OCA) et membre des équipes scientifiques des deux projets. Mais les objectifs japonais sont plus variés." Hayabusa a déjà déposé deux petits rovers sautillants à la surface de Ryugu ainsi que le robot franco-allemand Mascot et déploiera un autre rover courant 2019. La sonde effectuera ensuite des prélèvements, dont l'un grâce à un projectile explosif tiré à 2 km/s. L'impact créera un cratère artificiel dans le corps rocheux. Hayabusa 2 en profitera pour s'approcher et récolter, à l'aide de sa "trompe", des échantillons du sous-sol non exposés à l'environnement spatial.

Les astéroïdes, stations-service pour explorateurs du futur

"Les chercheurs et les autorités chargées de la sécurité ne sont pas les seuls à suivre ces missions de près, souligne Patrick Michel. Les industriels s'y intéressent aussi." Et pour cause, le minage d'astéroïdes pourrait se révéler très lucratif dans un futur proche. L'eau et le carbone peuvent en effet servir à fabriquer du carburant et de l'oxygène, faisant des astéroïdes de potentielles stations-service pour les explorateurs du futur. "C'est un marché potentiel encore flou mais prometteur, analyse François Chopard, PDG de Starburst, un incubateur de start-up aéronautiques et spatiales. Si l'entreprise Planetary Resources, dont l'objectif consistait à identifier les objets riches en ressources minières et à développer les techniques d'exploitation, a quasiment fermé boutique, Deep Space Industries, une autre société américaine, espère toujours pouvoir ravitailler des satellites de télécommunications en récoltant de l'eau et du carbone sur les astres rocheux pour les transformer en carburant.

"Il faut se rendre à l'évidence : en l'état, ce ne serait absolument pas rentable, insiste François Chopard. Il faudrait d'abord installer plusieurs stations en orbite, comme l'imagine Bigelow, spécialiste des structures gonflables." Mais cela n'empêche pas les experts d'imaginer d'autres projets, comme des usines spatiales automatisées. "Il y aurait un intérêt, notamment pour la fibre optique, ajoute ce fin connaisseur. Fabriquée en microgravité, celle-ci 'cristalliserait' mieux et serait bien plus performante que sa version terrestre. Vu le nombre de kilomètres de câbles déroulés pour suivre l'explosion du trafic Internet, la rentabilité à grande échelle d'un tel projet n'est pas illusoire", avance le PDG, qui parie que le minage d'astéroïdes commencera à se concrétiser "d'ici à une quinzaine d'années".

Image d'artiste montrant la sonde Lucy à la poursuite des astéroïdes troyens de Jupiter. NASA/SwRI

En attendant, la Nasa multiplie les missions d'exploration. La sonde New Horizons poursuit sa route vers 2014 MU69, situé dans la ceinture de Kuiper, bien au-delà de Pluton. Avec elle débutera en janvier 2019 l'exploration d'un corps céleste la plus lointaine jamais réalisée par l'humanité. Le vaisseau Lucy, dont le lancement est prévu en octobre 2021, sera le premier à rendre visite aux troyens de Jupiter - un essaim d'astéroïdes circulant dans l'orbite de la géante gazeuse. Enfin, la mission Dart, dont le lancement est également prévu en 2021, aura pour objectif de modifier la vitesse orbitale du petit Didymos, déjà passé très près de la Terre en 2003, en... le percutant de plein fouet. Une chose est sûre, la ruée vers les astéroïdes ne fait que commencer.

ZOOM. L'espace, nouveau Far West pour sociétés privées ?

Le traité de l'espace, signé par les Nations unies, fixe depuis 1967 le statut juridique des ressources extra-atmosphériques. Mais ce texte, qui fait barrage à l'appropriation à titre exclusif des matériaux célestes, fait-il encore consensus ? En 2015, les Etats-Unis lui ont donné un coup de canif en adoptant le très controversé Space Act. Celui-ci profite d'une faille dans le contrat de 1967 pour autoriser les citoyens américains à "détenir, posséder, transporter, utiliser et vendre les ressources spatiales". Une porte ouverte à la privatisation des astéroïdes.