Ce n'est pas facile de goûter une comète. Envisager d'atterrir sur l'un devient un cauchemar logistique, mais que diriez-vous de lui tirer dessus? Pourquoi ne pas envoyer une mission au rendez-vous avec ces roches gelées et inhospitalières et insérer une sonde? Une telle méthode pourrait même signifier qu'un échantillon pourrait être prélevé là où un atterrissage serait impossible!
Grâce au travail des scientifiques du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, un nouveau «harpon» de comète est conçu pour rendre les retours d'échantillons de comètes non seulement plus efficaces, mais plus détaillés.
À peu près de la taille d'un placard, cette sonde en forme de seringue mesure environ deux mètres de haut et sera insérée avec une disposition en forme d'arbalète qui contactera la surface de la comète. Positionné pour tirer verticalement vers le bas, cet arrangement d'arc se compose d'une paire de ressorts à lames de camion et d'un câble en acier de 1/2 pouce .. un arrangement qui pourrait tirer jusqu'à un mile s'il est pointé dans la mauvaise direction! Lorsqu'il frappe, un treuil électrique ramène l'arc en position et éjecte le harpon avec 1 000 livres de force à 100 pieds par seconde.
Alors, que serait-ce que d'être témoin du harponnage de la baleine cosmique? Une aventure explosive, c'est sûr. Donald Wegel de la NASA Goddard, ingénieur principal du projet, a expérimenté la baliste et la boîte d'échantillonnage de base dans divers environnements d'impact. Selon le communiqué de presse, l'impact résultant est quelque chose d'une combinaison de rapport de fusil et d'explosion de canon.
"Nous avons dû le boulonner au sol, car le recul a fait sauter le banc d'essai après chaque tir", a déclaré Wegel. "Nous ne savons pas exactement ce que nous rencontrerons sur la comète - la surface pourrait être douce et duveteuse, principalement composée de poussière, ou ce pourrait être de la glace mélangée à des cailloux, ou même de la roche solide. Très probablement, il y aura des zones avec des compositions différentes, nous devons donc concevoir un harpon capable de pénétrer une gamme raisonnable de matériaux. L'objectif immédiat est cependant de corréler la quantité d'énergie nécessaire pour pénétrer différentes profondeurs dans différents matériaux. Quelles géométries de pointe de harpon pénètrent le mieux dans certains matériaux? Comment la masse et la section transversale du harpon affectent-elles la pénétration? La baliste nous permet de collecter ces données en toute sécurité et de les utiliser pour dimensionner le canon qui sera utilisé lors de la mission. »
L'étude des échantillons de carottes de comètes fournira aux chercheurs des informations importantes sur la nébuleuse solaire d'origine et nous aidera à mieux comprendre comment la vie a pu naître. «L'une des raisons les plus inspirantes de passer par les difficultés et les dépenses liées à la collecte d'un échantillon de comète est de jeter un coup d'œil sur le« limon primordial »- les biomolécules dans les comètes qui ont pu aider à l'origine de la vie», explique Wegel. Des missions de retour d'échantillons de comètes - comme celle de Wild 2 - nous ont montré que les acides aminés existent dans ces endroits inhospitaliers, mais ont peut-être contribué à stimuler la vie ici sur Terre.
Cependant, l’histoire ne se limite pas à rechercher les raisons de la vie… la plus importante étant la préservation de la vie elle-même. Comme nous le savons, il y a toujours une possibilité qu'une comète puisse avoir un impact sur la Terre et créer un événement de niveau d'extinction. En comprenant la composition des comètes, nous pouvons mieux comprendre ce que nous pourrions avoir à faire si un scénario cataclysmique élevait sa vilaine tête. Par exemple, nous saurions si un certain type de comète pourrait avoir tendance à se fragmenter - ou à exploser un autre. "Donc, la deuxième raison majeure pour échantillonner des comètes est de caractériser la menace d'impact", selon Wegel. "Nous devons comprendre comment ils sont fabriqués afin que nous puissions trouver la meilleure façon de les détourner si tout le monde nous regarde."
«Le fait de ramener un échantillon de comète nous permettra également de l'analyser avec des instruments avancés qui ne peuvent pas tenir sur un vaisseau spatial ou qui n'ont pas encore été inventés», ajoute le Dr Joseph Nuth, expert en comètes à la NASA Goddard et scientifique principal du projet .
Si nous étions dans un film, nous pourrions peut-être envisager d'obtenir un échantillon de comète par une méthode comme le forage - mais le manque de gravité sur ces petits mondes en mouvement ne permettra pas que cela se produise. "Un vaisseau spatial n'atterrirait pas réellement sur une comète; il faudrait qu'il s'attache d'une manière ou d'une autre, probablement avec une sorte de harpon. Nous avons donc pensé que si vous deviez utiliser un harpon de toute façon, vous feriez aussi bien de l'obtenir pour collecter votre échantillon », explique Nuth.
À l'heure actuelle, l'équipe de conception est actuellement à pied d'œuvre pour étudier les réactions du harpon à différents médiums - et ce qui doit être fait pour échantillonner et recueillir ce qu'ils pourraient rencontrer. Ce n'est pas facile étant donné qu'ils travaillent avec un inconnu de base.
"Vous ne pouvez pas le faire en saisissant des chiffres dans un ordinateur, car personne ne l'a déjà fait - les données n'existent pas encore", explique Nuth. «Nous devons obtenir des données d'expériences comme celle-ci avant de pouvoir construire un modèle informatique. Nous travaillons sur des réponses aux questions les plus élémentaires, comme la quantité de poudre dont vous avez besoin pour que votre harpon ne rebondisse pas ou ne traverse pas complètement la comète. Nous voulons prouver que le harpon peut pénétrer suffisamment profondément, prélever un échantillon, se découpler de la pointe et rétracter le dispositif de prélèvement d'échantillons. »
Mais rien ne sera laissé au hasard. En créant plusieurs astuces, appareils de collecte et en planifiant les différentes techniques et besoins de tir, l'équipe est sûre de tirer le meilleur parti de ses fonds de recherche et du vaisseau spatial qui sera à sa disposition. Pour les aider davantage dans leur planification, ils pourront également utiliser les données de la mission Rosetta actuelle et de son atterrisseur, Philae, qui se raccorderont à «67P / Churyumov-Gerasimenko» en 2014.
«Le harpon Rosetta est une conception ingénieuse, mais il ne recueille aucun échantillon», explique Wegel. «Nous nous appuierons sur leur travail et irons plus loin pour inclure une cartouche de prélèvement d'échantillons. Il est important de comprendre le frottement interne complexe rencontré par un harpon creux à carottage. " Encore plus d'informations seront ajoutées à partir de la récente mission de la NASA, OSIRIS-REx (Origines, interprétation spectrale, identification des ressources, sécurité - Regolith Explorer), qui est une mission de retour d'échantillons d'astéroïdes. Tout cela s'ajoutera à des résultats très uniques et une chose que nous savons, c'est…
"Amiral? Thar 'be baleines ici ... "
