11 Août 2015

Philae : le point sur les contacts avec l’atterrisseur

À l’occasion du passage de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko au plus près du Soleil le 13 août, à 186 millions de km, Philippe Gaudon, chef de projet de la mission Rosetta au CNES, revient sur les dernières tentatives de contact avec Philae et sur ce qu’elles nous apprennent sur l’état actuel de l’atterrisseur.
Posé sur le noyau depuis le 12 novembre 2014, l’atterrisseur Philae a pris contact à plusieurs reprises avec la Terre par le biais de l’orbiteur lors de ces dernières semaines, mais le dernier échange de données remonte au 9 juillet...

Que faut-il penser de cette situation ?

Philippe Gaudon : « Malheureusement, la tendance n’est pas très bonne. Avec l’augmentation de l’activité de dégazage du noyau à l’approche du périhélie (13 août 2015, ndlr), les senseurs stellaires de l’orbiteur confondent de plus en plus souvent les étoiles, qui servent normalement de référence pour contrôler son orientation dans l’espace, avec des poussières. La seule solution dont l’ESA dispose pour préserver la sécurité de l’orbiteur c’est de l’éloigner du noyau pour avoir des densités de poussières plus faibles. Durant la 1ere quinzaine de juillet, il se situait aux alentours de 150 km, c’était déjà un peu loin pour établir des contacts radio avec Philae, mais cela pouvait encore aller ; la preuve c’est que nous avons obtenu un très bon contact le 9 juillet. Mais, par la suite, l’orbiteur a été contraint de s’éloigner à 170 km du noyau, puis à 190 km et même au-delà de 200 km pendant un moment. À présent, l’ESA évoque une distance de 300 km entre l’orbiteur et le noyau au moment du passage au périhélie et durant la période de maximum de l’activité de la comète. Dans ces conditions, nous continuons bien sûr à écouter Philae, mais nous ne pensons pas qu’il soit possible d’établir un contact aussi loin, ce serait miraculeux ! »


Philippe Gaudon, chef de projet Rosetta au CNES. Crédits : CNES/E. Grimault.

Après le 9 juillet, y a-t-il eu d’autres contacts, même avortés, même de mauvaise qualité ?

Philippe Gaudon : « Non, aucun. »

Qu’en est-il de cette information selon laquelle Philae aurait pu glisser et changer d’orientation par rapport à sa position initiale ?

Philippe Gaudon : « C’est une hypothèse qui a été émise rapidement par nos collègues du DLR (centre spatial allemand, ndlr) à l’issue de l’exploitation des données récupérées lors du contact du 9 juillet. Il y avait des différences dans l’éclairement des panneaux solaires par rapport aux données récupérées lors du contact du 24 juin et ils l’ont analysé comme une modification de l’orientation de Philae qui aurait pu être provoquée par un léger déplacement, une glissade. De notre côté, au SONC, après avoir analysé en détail les mêmes données, nous pensons que ces modifications peuvent très bien être expliquées par le jeu des ombres engendrées par les rochers voisins sur les différents panneaux solaires de Philae.


Position estimée de Philae sur la comète 67P actuellement. Crédits : CNES/Ill. D. Ducros.
Est-ce que, avec l’augmentation de l’activité, il est possible d’envisager également des dépôts de poussières sur les panneaux solaires ?

Philippe Gaudon : « C’est envisageable et on pourrait alors imaginer que ces dépôts de poussière ne se fassent pas de façon identique sur les différents panneaux, mais nous privilégions des problèmes d’ombres. Nous nous fondons sur la mesure des courants fournis par les différents panneaux. Il faut savoir que ce courant n’est pas proportionnel à la surface éclairée parce que les panneaux ont été câblés par séries de cellules solaires et il suffit, par exemple, que sur une série d’une dizaine de cellules solaires il y en ait 2 ou 3 qui soient à l’ombre pour annuler le courant total fourni par la série. Il y a donc des discontinuités dans les mesures et c’est extrêmement compliqué de faire des calculs et d’avoir une analyse très fine de la cause des variations. Il faut ajouter à ceci que nous ne sommes pas sûrs à 100 % de la localisation et de l'orientation de Philae qui permettent le calcul de variation d'éclairement des panneaux. Au final, ce que nous observons peut s’expliquer avec des effets d’ombres locales, sans avoir besoin de faire appel à un déplacement de Philae, mais cette deuxième hypothèse n’est pas totalement écartée. »


67P le 30 juillet 2015. Crédits : ESA/Rosetta/NAVCAM – CC BY-SA IGO 3.

 Le mois d’octobre va être une véritable course contre la montre pour rétablir le contact !  

Si l’on en revient à la question de l’éloignement de l’orbiteur à cause de l’activité croissante du noyau, quand peut-on espérer pouvoir de nouveau le rapprocher suffisamment pour tenter de reprendre contact avec l’atterrisseur ?

Philippe Gaudon : « En général, l’activité maximale des noyaux cométaires se prolonge un peu au-delà de leur périhélie, il y a une sorte d’effet retard, donc je ne pense pas que l’on pourra rapprocher l’orbiteur sérieusement avant mi-septembre si tout se passe bien. »

Et jusqu’à quand les panneaux solaires disposeront-ils de suffisamment d’ensoleillement pour alimenter correctement Philae ?

Philippe Gaudon : « En établissant un parallèle avec ce qu’il s’est passé avant le périhélie, nous estimons que Philae n’aura plus assez d’énergie électrique pour fonctionner à partir de fin novembre. Le mois d’octobre va donc être une véritable course contre la montre pour rétablir le contact ! »

Est-ce que l’ESA a d’ores et déjà un plan d’action pour cette période, pour rapprocher l’orbiteur et favoriser les contacts avec Philae ?

Philippe Gaudon : « En fait, rien n’est encore décidé à ce jour. Des discussions sont en cours avec nos collègues, notamment avec les scientifiques impliqués dans les instruments de l’orbiteur qui aimeraient profiter de la période post-périhélie pour aller analyser les éléments présents dans la queue de la comète à plus de 1 000 km du noyau. Nous, au SONC, nous disons que cela pourra être fait un peu plus tard, au mois de décembre ou de janvier, lorsque nous serons sûrs que Philae ne pourra plus fonctionner. Mais, à ce moment-là, la queue de 67P/Churyumov-Gerasimenko ne sera plus aussi dense et les mesures seront sans doute plus délicates à réaliser. À ce jour, l’ESA a décidé d’aller faire cette exploration lointaine, mais il reste à choisir la période à laquelle elle sera réalisée. Cette décision sera prise lors d’une réunion de tous les responsables de la mission qui se tiendra mi-septembre à Göttingen, en Allemagne. »


Philippe Gaudon au SONC. Crédits : CNES/E. Grimault.

 Nous sommes conscients des désirs et des besoins des équipes des autres instruments et nous ne voulons pas mettre l’orbiteur en péril dans une région où la densité de poussière serait encore trop élevée

C’est intéressant de voir que rien n’est figé, que le programme de la mission continue d’évoluer.

Philippe Gaudon : « Oui, c’est un processus actif. Nous plaidons bien sûr pour notre paroisse, nous souhaitons que l’orbiteur se rapproche dès que cela sera possible pour reprendre contact avec Philae, mais nous sommes conscients des désirs et des besoins des équipes des autres instruments et nous ne voulons pas mettre l’orbiteur en péril dans une région où la densité de poussière serait encore trop élevée. Nos collègues du RMOC étudient actuellement un fonctionnement de Rosetta permettant de maintenir l’attitude de Rosetta pendant un survol rapproché en se basant plus sur les gyroscopes de l’orbiteur que sur les senseurs stellaires qui génèrent de fausses alertes et il faut attendre les résultats de leurs analyses pour voir ce qu’il est possible d’envisager. Ensuite, il faudra évaluer les risques, peser le pour et le contre, avant de prendre une décision. »


Philippe Gaudon au SONC. CRé
sls_rosetta-askcnes.jpg

A NE PAS MANQUER

Philippe Gaudon, Francis Rocard et des ingénieurs du SONC participeront à un #askCNES le jeudi 13 août de 9h à 13h sur le compte Twitter du CNES.

Rosetta est une mission de l’ESA avec des contributions de ses États membres et de la NASA. Philae, l’atterrisseur de Rosetta, est fourni par un consortium dirigé par le DLR, le MPS, le CNES et l'ASI. Rosetta est la 1ere mission dans l'histoire à se mettre en orbite autour d’une comète, à l’escorter autour du Soleil, et à déployer un atterrisseur à sa surface.