À quoi s’attendre des échantillons d’astéroïdes provenant de sondes comme Osiris-Rex

Le 24 septembre, des échantillons de sol prélevés sur l’astéroïde Bennu par la sonde OSIRIS-REx de la NASA devraient atterrir sur Terre. Professeur Frank E. Brenker du Schwiete CosmoLab de l’Institut des géosciences de l’Université Goethe de Francfort-sur-le-Main est l’un des chercheurs qui examineront ces échantillons. Dans une interview accordée au MIT Technology Review, il parle des découvertes actuelles.

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Professeur Brenker, les échantillons que vous recevrez bientôt ont été collectés sur l’astéroïde Bennu il y a près de trois ans. Vous souvenez-vous encore des images spectaculaires ?

Oui bien sûr! Tout était contrôlé automatiquement, une intervention directe depuis la Terre n’était pas possible. Il était rassurant de constater que quelques heures plus tard, les données reçues confirmaient une extraction réussie. Mais nous avons appris plus tard que l’opération était sur le fil du rasoir. Parce qu’OSIRIS-Rex a touché la surface de l’astéroïde dans un endroit étonnamment mou et a coulé à 70 centimètres de profondeur – ce qui n’était en aucun cas prévu. Grâce aux moteurs, la sonde a pu repartir avec succès. Rétrospectivement, c’était un moment vraiment critique qui aurait pu mal tourner. À notre connaissance, environ 250 grammes d’échantillons ont été collectés. C’est bien plus que ce qui était espéré et plus que suffisant pour tous les examens prévus.

Quand recevrez-vous vos échantillons de sol ?

La NASA aura catalogué les premiers échantillons d’ici le 18 octobre. Les matériaux les plus grossiers sont initialement retenus. 100 milligrammes de matériaux à grains fins seront destinés à huit équipes de recherche dans le monde entier. En Europe continentale, nous recevons un tel échantillon avec des collègues français. Nous ne savons pas encore si l’échantillon nous sera envoyé ou si l’un de nous viendra le chercher personnellement à Houston. Probablement cette dernière solution, car nous souhaitons lancer les premières enquêtes le 24 octobre.

Quelles méthodes d’analyse utiliserez-vous principalement ?

D’une part, nous utiliserons le rayonnement synchrotron. Il s’agit d’un rayonnement X particulièrement intense généré dans ce pays par l’accélérateur de particules DESY à Hambourg. Nous l’utilisons pour examiner le matériau et pouvons le résoudre jusqu’à la taille des molécules, c’est-à-dire dans la gamme nanométrique. Cela permet une détermination très précise des éléments chimiques contenus dans l’échantillon.

En outre, nous terminons actuellement le nouveau Schwiete CosmoLab pour la microscopie électronique à transmission à Francfort. Nous l’inaugurons début octobre. Cela nous permet d’examiner encore plus profondément les structures atomiques du matériau de l’astéroïde.

Ils étaient déjà autorisés à travailler avec des échantillons de l’astéroïde Ryugu, que la sonde japonaise Hayabusa 2 a amené sur Terre en décembre 2020. Qu’attendez-vous des échantillons Bennu ?

Ryugu est une chondrite CI. Il est riche en composés carbonés et en eau et représente très bien les éléments chimiques contenus dans le premier système solaire. Cependant, les minéraux originaux tels que les silicates et les oxydes ont été presque entièrement perdus lors des processus de conversion avec l’eau. Bennu est probablement une chondrite CM. Similaire en principe, mais avec beaucoup moins d’eau. Les minéraux d’origine seraient encore bien préservés et les hydrocarbures seraient probablement aussi moins modifiés.

carbone et eau. Cela ressemble à des éléments de base pour la vie.

Correct. Les astéroïdes comme Ryugu et Bennu se sont formés à l’origine dans le système solaire externe et ont été gelés : avec de l’eau, du méthane et de la glace d’ammonium, ces derniers étant des hydrocarbures. Plus tard, lorsque Jupiter a changé d’orbite, ils ont été projetés dans le système solaire interne. Là, les hydrocarbures ont dégelé et formé des composés organiques, éléments de base de la vie. De nombreux astéroïdes similaires à Ryugu et Bennu se sont rapprochés de la Terre, y sont entrés en collision et ont emporté avec eux les éléments constitutifs de la vie.

Sommes-nous sûrs que notre vie est née autrefois à l’aide de matériaux astéroïdes ?

Avant les missions vers Ryugu et Bennu, nous avons pu étudier la matière des astéroïdes, à savoir celle qui tombait à la surface de la Terre sous forme de météorites. Cependant, avec ces roches, nous ne pouvons jamais être sûrs de la manière dont l’entrée dans l’atmosphère terrestre et le contact avec la surface terrestre ont modifié leurs éléments constitutifs de la vie, tels que les acides aminés. Dans les échantillons provenant de l’espace, nous voyons la forme sous laquelle les composés organiques étaient initialement contenus dans les astéroïdes. S’ils correspondent à la vie sur Terre, il est clair que les corps célestes ont contribué à l’émergence de la vie sur Terre. La jeune Terre était si chaude qu’elle perdait beaucoup d’eau et de matière organique. La théorie selon laquelle la Terre a reçu ces substances vitales des astéroïdes est jusqu’à présent très plausible.

Quels matériaux de l’échantillon pourraient s’avérer intéressants ?

Déjà à Ryugu, nous avons découvert de petites veines dans la roche qui contiennent des minéraux tels que des oxydes de fer et des phosphates. Ce sont les supports des métaux et des terres rares qui sont utilisés dans de nombreux produits technologiques importants tels que les éoliennes, les moteurs électriques, les batteries et les éléments d’éclairage. A Bennu, je m’attends même à une concentration locale plus élevée de terres rares. Les images de la surface de l’astéroïde montrent déjà des veines massives de carbonates, porteurs importants de ces éléments chimiques.

Pensez-vous que les matières premières seront éventuellement extraites des astéroïdes ?

Si une industrie et une économie spatiales devaient émerger, il pourrait être judicieux d’extraire des matières premières importantes, depuis l’eau jusqu’aux terres rares, dans l’espace. Nous devrons calculer s’il est judicieux de transporter des matières premières sur Terre. Dans les deux cas possibles, nos études et d’autres études sur la matière des astéroïdes fourniront d’importantes connaissances de base.

Après avoir largué la capsule d’échantillon, OSIRIS-REx s’envole vers l’astéroïde Apophis. Il est considéré comme potentiellement dangereux.

La probabilité que cet astéroïde géocroiseur heurte la Terre dans un avenir proche a été considérablement réduite lors des calculs effectués au cours des 20 dernières années. Aux approches les plus proches, une collision est presque impossible. Mais nous ne pouvons pas encore prédire avec une certitude absolue l’évolution de sa trajectoire. OSIRIS-REx devrait atteindre Apophis en 2029, puis explorer pendant une période plus longue.

Bennu peut-il être dangereux pour nous ?

Au plus tôt depuis 100 ans. Dans tous les cas, les examens des échantillons permettront de déterminer encore plus précisément la masse et la densité de l’astéroïde et ainsi de prédire encore plus précisément sa trajectoire. Nous pouvons également appliquer nos découvertes à d’autres astéroïdes d’un type similaire qui pourraient un jour être soudainement découverts et constituer une menace pour la Terre.

(BSc)