Samedi-sciences (171) : suspense en attendant le réveil de Philae

Jusqu’au 17 mai, l’équipe du Centre européen d’opérations spatiales (ESOC, sis à Darmstadt, en Allemagne) va guetter un signal du réveil de Philae, le module d’atterrissage de la sonde Rosetta. Deux tentatives précédentes pour reprendre contact avec le module amené sur la comète par Rosetta ont échoué, en mars et en avril.

Philae s’est éteint, faute d’énergie, le 15 novembre dernier. Le 12, il s’était posé de manière acrobatique sur la comète 67P/Tchourioumov-Guerassimenko, dite « Tchouri », au terme d’un périple de 6 milliards d’années commencé il y a une décennie, le 2 mars 2004 (voir notre article).

L’atterrissage de Philae était un exploit sans précédent, mais il ne s’est pas passé tout à fait comme prévu : le module, après s’être séparé de la sonde Rosetta, s’est posé sur la comète au point prévu, à cela près que les harpons qui devaient l’arrimer au sol n’ont pas fonctionné ; résultat, le module, de la taille d’un réfrigérateur, a rebondi sur le sol de la comète. Comme cette dernière a une gravitation très faible, le module ne pèse que l’équivalent d’un gramme. En deux rebonds, il s’est éloigné d’environ un kilomètre du point d’atterrissage prévu et s’est coincé près d’une sorte de falaise, de sorte que ses panneaux solaires ne sont plus suffisamment éclairés pour recharger les batteries.

Philae a pu cependant fonctionner pendant une cinquantaine d’heures et envoyer de remarquables images de la comète avant de s’éteindre. Actuellement, il ne peut fonctionner, du fait qu’il ne reçoit la lumière solaire que pendant environ un cycle de 80 minutes, avant d’être plongé dans l’obscurité et le froid pendant plus de 11 heures, au cours d’une rotation de la comète. Les circuits du module ne peuvent se réactiver que si sa température interne est au-dessus de -45°C, alors qu’il s’est trouvé plongé dans un froid atteignant – 160° C.

Mais la comète se rapproche du Soleil, de sorte que les scientifiques espère que le module va recevoir suffisamment d’énergie solaire pour se réchauffer, réactiver ses circuits et émettre un signal qui pourra être captée par Rosetta, laquelle se trouve en orbite autour de la comète.

Selon les prévisions, entre le 8 et le 17 mai, Rosetta devrait être en bonne position pour capter les signaux de Philae. A condition qu’il soit réveillé. Ce qui dépend de plusieurs paramètres, comme l’expose la revue Nature.

D’abord, il faut que la température ne soit pas trop froide, sinon la batterie ne pourra pas stocker suffisamment d’énergie pour que le module puisse rester actif pendant la période d’obscurité.

Deuxième point, même si la comète se rapproche du Soleil, la topographie du site où est arrêté Philae peut réduire l’éclairement, s’il est à l’ombre d’une paroi rocheuse par exemple. De plus, le module est posé en oblique, ce qui fait que lorsque le Soleil s’élève à l’horizon, la quantité de lumière parvenant sur les panneaux diminue. La dernière commande envoyé à Philae visait à le redressé sur ses pieds, de manière à ce que le plus grand panneau solaire soit éclairé, mais l’équipe scientifique ne sait pas si cette manœuvre a fonctionné.

Tertio, il se peut que certains composants de Philae aient été détériorés du fait qu’ils ont été exposés à une température beaucoup plus froide que prévu. Comme la batterie n’a pas pu se recharger à l’atterrissage, les circuits internes n’ont pas pu être maintenu à la température normalement prévue, et ont été refroidis jusqu’à – 140°C, ce qui peut les avoir abîmés. La batterie rechargeable, en particulier, est très vulnérable.

Quarto, comme la comète se réchauffe, elle produit des jets de gaz et de poussières, dont une partie retombe sur la surface et peut avoir recouvert les panneaux solaires, qui seraient alors hors d’usage. Les scientifiques sont tout de même optimistes car le point où est posé Philae ne semble pas trop exposé à la poussière.

Enfin, il y a un problème de timing : même dans l’hypothèse où Philae serait déjà réveillé, encore faut-il que Rosetta soit placée correctement pour capter son signal. Si le module ne peut pas recharger sa batterie, les transmissions ne sont possibles que pendant la période où Philae est éclairée, soit 80 minutes toutes les 12,4 heures. Pour que Rosetta ait une bonne chance de capter un signal, il faut qu’elle ne se trouve pas à plus de 300 kilomètres de Philae, soit du même côté de la comète que le module, et que les antennes des deux engins soient à peu près alignées. Du 8 au 17 mai, les scientifiques ont calculé qu’il devrait y avoir une dizaine d’occasions de contact.

A Darmstadt, l’équipe de l’ESOC espère que les conditions favorables seront réunies au moins une fois pour reprendre contact avec Philae. Après le 17 mai, les chances seront plus faibles, mais tout espoir ne sera pas perdu car Philae pourrait recevoir beaucoup plus de lumière. Le suspense continue.

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