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Éros - astronomie.

Publié le 24/04/2013

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Éros - astronomie. 1 PRÉSENTATION Éros (astronomie), astéroïde n° 433 en orbite autour du Soleil, dans la ceinture d'astéroïdes située entre Mars et Jupiter. Découvert indépendamment en 1898 par l'astronome allemand Gustav Witt de l'observatoire de Berlin et par l'astronome français Auguste Charlois de l'observatoire de Nice, Éros est le plus gros astéroïde dont l'orbite s'approche de celle de la Terre. Son observation par la sonde NEAR-Shoemaker en 2000-2001 a permis de recueillir des millions de données fondamentales sur sa structure et sa composition chimique. 2 UN ASTÉROÏDE SOUS HAUTE SURVEILLANCE Éros suscite un grand intérêt dans la communauté des astronomes, car, parmi les astéroïdes de taille comparable et à l'exception de la Lune, c'est celui qui s'approche le plus de la Terre. Il est passé relativement près (à l'échelle du Système solaire) de notre planète à plusieurs reprises : en 1931, à 26 millions de km, en 1938 à 32 millions de km et en 1975 à 22 millions de km ; il devrait repasser à une distance similaire en 2056. À ces distances, Éros est soumis au champ gravitationnel de la Terre, ce qui perturbe son orbite. Des mesures micrométriques extrêmement précises de sa position dans le ciel peuvent alors être effectuées pour déterminer les distances entre Éros, la Terre et le Soleil. La détermination de ces distances stellaires est fondamentale, notamment pour l'étude des dimensions du Système solaire. Lors du passage d'Éros à proximité de la Terre en 1931, une étude internationale -- impliquant 36 sites d'observation sur les cinq continents -- a abouti en 1941 à une nouvelle détermination de la distance moyenne Terre-Soleil (149,6 millions de km) par l'astronome anglais Sir Harold Jones. Toutefois, l'attention toute particulière portée par les astronomes à l'astéroïde 433 Éros est principalement motivée par le fait que cet astre constitue une menace potentielle pour la Terre. En effet, selon de récentes prévisions théoriques, Éros pourrait heurter la Terre dans 1,5 million d'années. Ainsi, Éros appartient à la famille des astres sous haute surveillance, qualifiés de géocroiseurs et baptisés en anglais NEA (Near Earth Asteroids : astéroïdes en orbite rapprochée de la Terre) ou ECA (Earth-Crossing Asteroids : astéroïdes dont l'orbite croise celle de la Terre). Une observation plus précise et approfondie de cet astre s'est alors imposée aux yeux des astronomes américains de la NASA (National Aeronautics and Space Administration), qui ont décidé d'envoyer une sonde en orbite autour de lui. 3 OBSERVATION PAR LA SONDE NEAR-SHOEMAKER Le 17 février 1996, la NASA lance la sonde NEAR (Near Earth Asteroid Rendezvous), rebaptisée NEAR-Shoemaker en mars 2000 en hommage à Gene Shoemaker -- expert en astéroïdes et comètes. La mission NEAR-Shoemaker, gérée par le Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHUAPL) de Laurel (Maryland), est la première d'une longue série constituant l'ambitieux programme spatial de la NASA baptisé Discovery. Elle a pour but l'étude de l'origine, de la structure et de la composition des astéroïdes Mathilde et Éros. Après un survol rapide de Mathilde à 1 200 m de distance en 1997 et un premier rendez-vous manqué avec Éros en décembre 1998, la sonde est mise en orbite autour d'Éros le 14 février 2000 -- une date symbolique (Saint-Valentin) pour un astéroïde nommé Éros (voir mythologie grecque)... À 256 millions de km de la Terre et 220 millions de km du Soleil, la sonde transmet les premières images d'Éros. L'équipement embarqué -- une caméra CDD, des spectromètres à rayons X, gamma et infrarouge, un laser télémétrique et un magnétomètre -- permet de réaliser toute une série de mesures et de photographies haute résolution. Le 12 février 2001, après un an de collecte d'informations (dont 160 000 photographies) en orbite variable (de 56 km à 5,3 km de distance) autour d'Éros, les ingénieurs du JHUAPL, avec l'aval de la NASA, décident de poser la sonde sur l'astéroïde : une première mondiale dans l'histoire spatiale. Cet atterrissage, non prévu dans le programme de la mission NEAR-Shoemaker, est un succès éclatant. 4 CARACTÉRISTIQUES Éros a un corps allongé d'environ 30 km sur 13 km de large et 13 km d'épaisseur. Sa forme « patatoïde « rappelle grossièrement celle d'une cacahuète. Sa densité est de 2,4 g/cm3, de l'ordre de celle de la croûte terrestre ou de l'astéroïde 243 Ida observé par la sonde Galileo en 1993. Éros tourne sur lui-même en 5 heures et 16 minutes et gravite autour du Soleil en 643 jours sur une orbite très excentrique. Son périhélie (point de l'orbite le plus proche du Soleil) est de 1,13 UA (unité astronomique) -- soit environ 169 millions de km -- et son aphélie (point de l'orbite le plus éloigné du Soleil) de 1,78 UA -- soit environ 266 millions de km. Selon ses caractéristiques orbitales actuelles, Éros est classé parmi les NEA de type Amor (périhélie compris entre 1,017 et 1,3 UA). La gravité sur Éros est très faible, environ un millième de celle qui règne sur la Terre : un objet pesant 45 kg sur Terre ne pèserait que 28 g sur Éros ; de même, un objet lancé depuis l'astéroïde à la vitesse de 10 m/s s'échapperait définitivement dans l'espace (voir vitesse de libération). Néanmoins, la gravité y est suffisante pour maintenir en orbite un petit engin tel que la sonde NEAR-Shoemaker. La conséquence directe de la faible gravité sur Éros est l'absence d'atmosphère. En outre, aucune trace d'eau à sa surface n'a été observée. Par ailleurs, les écarts de température à la surface de l'astéroïde entre le « jour « et la « nuit « sont très importants : en journée, la température s'élève jusqu'à 100 °C ; la nuit, elle chute à - 150 °C. D'après les mesures de son albédo, Éros est un astéroïde de type S (silicaté), constitué de roches (pyroxènes et olivine) et de métaux (nickel et fer). L'analyse spectrale de la surface d'Éros, réalisée à partir des données recueillies par les différents spectromètres (X, gamma, infrarouge) embarqués sur la sonde NEAR-Shoemaker, indique la présence de magnésium, d'aluminium, de silice, de calcium et de fer. Des analyses spectrales comparatives avec des météorites (en particulier des chondrites) retrouvées sur Terre sont en cours, afin de déterminer l'origine de ce type d'astéroïde : vestige d'une planète ou roc primitif créé au même moment que le Système solaire ? Les dernières analyses semblent confirmer la seconde hypothèse. Grâce à la multitude de mesures et de photographies collectées par la sonde NEAR-Shoemaker, les planétologues disposent d'une vue exceptionnelle du relief diversifié d'Éros. Celui-ci est recouvert de rochers de tailles diverses, de sillons et de cratères de diamètres généralement inférieurs à 1,6 km, dus à des impacts de météorites. Une équipe de chercheurs de l'université Cornell (New York) a répertorié 6 760 blocs rocheux d'environ 15 mètres de diamètre, qui proviennent tous d'un seul cratère de 7,6 km de diamètre, appelé cratère Shoemaker. Les chercheurs supposent qu'une collision survenue il y a un milliard d'années entre Éros et un autre astéroïde est à l'origine de la création du cratère Shoemaker -- qui contient environ 40 p. 100 de ces rochers -- et de la dispersion des débris rocheux sur l'astéroïde. Cependant, les scientifiques s'interrogent sur l'absence de débris rocheux issus de deux autres grands cratères de l'astéroïde, baptisés Himéros (8,5 km de diamètre) et Psyché (6,5 km de diamètre). Par ailleurs, la surface d'Éros présente également des zones lisses et plates, notamment dans la région dite de la « selle «. Ces zones sont recouvertes de poussières qui semblent s'être accumulées selon un processus de sédimentation. Un cratère particulier, survolé par la sonde lors de son atterrissage et dont le fond est recouvert d'une épaisse couche de poussières, constitue une autre énigme pour les astronomes : comment cette poussière a-t-elle pu s'accumuler vu la faible attraction gravitationnelle de l'astéroïde ? Pour répondre à ces questions -- et aux interrogations fondamentales sur l'origine et les conditions de formation du Système solaire -- les chercheurs de la NASA poursuivent le dépouillement des millions de mesures collectées par la sonde NEAR-Shoemaker. Par ailleurs, depuis l'explosion en plein ciel de la sonde CONTOUR (contraction de Comet Nucleus Tour) en août 2002 -- destinée à l'étude des noyaux des comètes Encke et Schwassmann-Wachmann-3 --, les astronomes attendent avec impatience le retour de la sonde américaine Stardust, lancée le 6 février 1999 et dont la mission principale consiste à collecter et à rapporter sur Terre des poussières interstellaires (notamment issues de la comète Wild 2). Parallèlement à la mission Stardust, la sonde européenne Rosetta -- lancée le 2 mars 2004 -- a pour objectif l'étude en orbite et in situ de la comète Churyumov-Gerasimenko (qu'elle devrait atteindre en 2014). Durant son long voyage, la sonde devrait également observer les astéroïdes 2876 Stein (en 2008) et 21 Lutetia (en 2010). Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.

« (contraction de Comet Nucleus Tour) en août 2002 — destinée à l’étude des noyaux des comètes Encke et Schwassmann-Wachmann-3 —, les astronomes attendent avecimpatience le retour de la sonde américaine Stardust, lancée le 6 février 1999 et dont la mission principale consiste à collecter et à rapporter sur Terre des poussièresinterstellaires (notamment issues de la comète Wild 2).

Parallèlement à la mission Stardust, la sonde européenne Rosetta — lancée le 2 mars 2004 — a pour objectif l’étudeen orbite et in situ de la comète Churyumov-Gerasimenko (qu’elle devrait atteindre en 2014).

Durant son long voyage, la sonde devrait également observer les astéroïdes 2876 Stein (en 2008) et 21 Lutetia (en 2010). Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation.

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