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Le passage de la mission EPOXI à la comète Hartley 2

cliquez vers une vue plus grande de la comète Hartley 2 pendant le passage de la mission EPOXI en novembre 2010). site 'Amateur Astronomy' sur la base d'images NASA/JPL-Caltech/UMD

La mission EPOXI a réussi son passage à la comète 103P/Hartley 2 (ou Hartley 2) le 4 novembre 2010. A 6h 59 heure de la côte pacifique américaine (14h 59 GMT), la mission est passée à 700 km (435 miles) du noyau de la comète. Les données ont été acquises par deux imageurs et un instrument infrarouge. Avant le passage, à une journée de distance de la comète, le vaisseau s'en rapprochait à une vitesse de 44280 km/h (27,300 mph)! Ce n'est que la 5ème fois dans l'histoire de la conquête spatiale que l'on a pu ainsi photographier un noyau cométaire

cliquez vers une vidéo du passage de la mission EPOXI à la comète Hartley 2. site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une vidéo NASA/JPL-Caltech/UMD/Brown University

Le travail de prise de vue et les études scientifiques ont commencé à proprement dit 18 heures avant le passage -798000 km (496000 miles). EPOXI a alors verrouillé ses instruments sur sa cible et a commencé de collecter les données dans le cadre de la phase rencontre. La comète n'était encore qu'un simple point de lumière. Une heure plus tard, les prises de vue ont commencé et la fréquence des prises a augmenté au fur et à mesure que la mission se rapprochait de Hartley 2 , le maximum étant atteint dans les minutes se situant au plus près, de part et d'autre de la comète. 50 minutes avant le passage au plus près, le pilote automatique du vaisseau ou "AutoNav Mod" ("mode AutoNav") a pris les commandes. Dans ce mode, le vaisseau reçoit des instructions de pointage de l'ordinateur de bord de façon à conserver la comète centrée dans les imageurs. En effet, toute commande envoyée de la Terre aurait mis 75 secondes pour parcourir le 37 millions de km (23 millions de miles) qui nous séparaient de la mission EPOXI. Le mode AutoNav se base en faisant que l'imageur recherche la source la plus brillante du ciel, le Soleil excepté. Il avait déjà été utilisé pour le passage à Tempel 1 en 2005. Mais cette comète ne présentait qu'un point unique alors que la comète 103P/Hartley 2, avec sa forme allongée a amené le pilote automatique à décider par lui-même laquelle des deux sources lumineuses que présentait la comète il allait suivre. Les données du passage ont été stockées dans la mémoire de bord pour rediffusion ultérieure et l'équipe au sol a commencé à recevoir les images aux alentours de 30 mn après la passage. La mission EPOXI est dirigée par le JPL, une division du Caltech, pour le compte du Directorat des missions scientifiques de la NASA. Le vaisseau EPOXI a été construit pour la NASA par la compagnie Ball Aerospace & Technologies Corp., de Boulder, dans le Colorado. (la vidéo ci-dessus a été réalisée à partir d'une vidéo de 40 vues de la NASA, prises avec l'instrument Medium-Resolution Instrument, NASA/JPL-Caltech/UMD/Brown University, les vues commençant 37 mn avant le plus près, &a` 27350 km (17,000 miles) et durant jusqu'à 30 minutes après (22200 km (13800 miles); nous avons appliqué un ralenti à vidéo)

Le Soleil étant sur la droite, l'instrument Medium-Resolution Instrument de la mission a pris des images détaillées du noyau de la comète 103P/Hartley 2. Le passage a eu lieu légèrement par dessous. Les premiers résultats montrent que la comète Hartley 2 était active, des jets s'élevant de la surface. Les images montrent que Hartley 2 est 100 fois plus importante que Tempel 1. Sa dimension estimée est de 2,2 km (1,4 mile). La comète émettait déjà ces jets avant le passage. La comète Hartley 2, au moment du passage, était à son plus près de la Terre depuis 1986, date de sa découverte. Le noyau est très allongé; il tourne sur lui-même en 18h. L'analyse des données se poursuivant, d'autres données devraient bientôt être publiées. La mission EPOXi est l'une des extensions en lesquelles a été tranformée la mission Deep Impact, qui, en juillet 2005, avait largué un impacteur sur la comète Tempel 1

cliquez vers une vue plus grande de la comète Hartley en détail, telle que vue lors du passage de la mission EPOXI en novembre 2010. site 'Amateur Astronomy' sur la base d'une image NASA/JPL-Caltech/UMD

D'autres donnés, analysées après le passage, montrent que le terrain rugueux et le terrain adouci de Hartley 2 répondent différemment à la chaleur solaire: les zones douces, qui ressemblent à celles de la comète Tempel 1, se comportent à l'identique, l'eau passant, depuis en-dessous la surface, à travers le terrain poussiéreux poreux. Mais les zones rugueuses de Hartley 2 sont la source de jets de CO² porteurs de particules de glace. Toute une zone, autour du noyau de la comète, est littéralement envahi d'une tempête de neige où les particules ont une taille qui varie d'une balle de golf à celle d'un ballon de basket. On ne sait pas encore si cette différence d'activité selon la nature du terrain (entre le milieu et les extrémités du terrain) vient de comment la planète s'est formée il y a 4,5 milliards d'année ou si cela est dû à une évolution plus récente. D'autres premières analyses scientifiques suivant le passage commencent de dessiner le portrait de la comète. Hartley 2 tourne sur son axe central mais également sur son axe long. Les deux régions rugueuses à chaque extrêmité portent des pics qui peuvent atteindre 70m de haut et la comète rejette plus d'eau que toute autre comète de sa taille. L'activité, comme sur une dizaine d'autres comètes, est générée par le CO2 congelé dans les couches souterraines, qui sublime et emporte de l'eau avec lui. Les astronomes ne sont pas certains que les deux extrêmités de Hartley 2 soient réellement liées par de la roche et la couche extérieure, au niveau de la liaison, mesure plusieurs dizaines de mètres et est constitué d'un agrégat lâche de matériaux qui ont glissé des extrêmités. Celles-ci sont parsemées de pics et de blocs rocheux mais, bien que la comète soit dans une période active, proche du Soleil, elle ne comporte pas de puits et de trous qui se voient sur d'autres comètes. L'activité de surface consiste en ce que du matériau s'accumule avant de s'effondrer, le tout dans un environnement sédimentaire. Le "pont" central de la comète émet plus d'eau que les extrêmités, lesquels ne semblent que dégazer du CO2. Les cristaux d'eau, purs, petits, d'une façon générale, s'aggrègent en morceaux cotonneux aussi grands qu'un ballon de basket-ball

Les jets cométaires ont été analysés en tant qu'ils émettent, au bout de la comète, de la glace et du CO2 et, au milieu, de la vapeur d'eau. Un troisième type de glace a été aussi repéré, de la glace d'éthane. Cela laisse penser que le coeur de la comète est fait au moins de deux types différents de glace. Les glaces, dans Hartley-2, sont surtout faites d'eau avec des traces de nombreuses autres éléments. A cela s'ajoute beaucoup de CO2, qu'on avait déjà détecté dès 1997. Ce qui a surpris les astronomes, est que, lorsque la quantité d'eau émise a augmenté, les quantités des autres gaz l'ont fait également, et inversement, un comportement singuler, qu'on n'a encore jamais constaté. On a également vu que des grains de glace sont entraînés jusque dans la coma alors que, dans les autres comètes, l'eau se transforme en gaz dès le sous-sol ou la surface. Sur Hartley-2, cette originalité serait due au fait que le CO2 sert de liant aux particules de glace et que, lorsqu'il s'évapore, il emporte avec lui des morceaux de glace. D'une façon générale, la composition d'une comète serait déterminée par le fait que les éléments s'y associent de façon variée

De plus récentes études encore qualifient la comète Hartley 2 de comète "hyperactive" dont les mécanismes doivent au CO2 gelé (encore dite "glace sèche"), qui, sublimisant depuis loin à l'intérieur sous forme de jets emporte de l'eau avec lui. L'eau qu'on a observé venant du milieu de la comète ne comporte que très peu de CO2 (le matériau de cette région, en fait, provient vraisemblablement des extrêmités de la comète, s'y redéposant). On connaît au moins une dizaine d'autres comètes dont l'activité est élevée à proportion de leur taille, activité probablement aussi mue par du CO2 ou du monoxyde de carbone, qui constitueraient une classe spéciale de comètes ou, autre explication, ces comètes hyperactives pourraient se situer sur une courbe mathématique qui irait de ce type de comètes aux comètes à celles qui sont moins actives, à savoir les comètes les plus courantes. Hartley 2 tourne autour de son axe mais a aussi une rotation sur un autre axe. Les blocs brillants qu'on observe aux extrêmités de la comète peuvent atteindre 50 m (165 ft) de haut et 80 m (260 ft) de large; ils sont deux à trois fois plus réflectifs que la surface moyenne. Lorsque Hartley 2 a été observée à son passage au Soleil par la mission NEOWISE en 2011, elle laissait une trace de cailloux, des morceaux de matériau atteignant la taille d'une balle de golf et se perpétuant plus loin de la comète que ce qu'on pensait jusqu'alors. La comète éjectait aussi activement du CO2 alors qu'elle s'était ensuite éloignée à 2,3 UA, ce qui était beaucoup plus que lorsqu'EPOXI avait observé ces jets lors de son passage. Hartley 2 a encore, via d'autres éléments, accru son aspect inhabituel: on n'avait encore jamais vu de changement aussi drastique pour une comète d'un passage à l'autre près du Soleil. En 1997, la comète avait généré un très fort taux d'eau, ce qui laisse supposer que la fragmentation due à l'eau était encore plus importante à cette date. Cela a de l'importance car les comètes finissent par "s'assécher" et devenir moins actives via leurs passages répétés dans le système solaire interne. Les astronomes ne savent toujours pas si Hartley 2 a un comportement étrange ou si cela est dû à une composition particulière