Comment a été choisi le site de l’atterrisseur Mascot sur l’astéroïde Ryugu ?

Nous savons désormais où se posera Mascot, l’atterrisseur franco-allemand que transporte la sonde spatiale japonaise Hayabusa 2 : ce sera dans l’hémisphère sud de l’astéroïde Ryugu. Le site qui accueillera Mascot a reçu le nom de code MA-9 : il était en concurrence avec neuf autres endroits, quatre dans l’hémisphère nord et six dans l’hémisphère sud.

Projet bilatéral entre la France et l’Allemagne, ce sont naturellement les ingénieurs des agences spatiales de ces deux pays qui ont eu la charge de déterminer l’endroit le plus propice pour faire atterrir Mascot. Des réunions préparatoires entre le Centre national d’études spatiales (Cnes) et le Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ont ainsi eu lieu au cours du mois d’août.

Les sites candidats. MA-9 est en bas à droite.

Une foule de critères et de besoins

Ces travaux peuvent sembler tardifs au regard de l’échéance — l’atterrissage est prévu en octobre — mais ils ne pouvaient pas se faire plus tôt du fait de contraintes évidentes : avant, la sonde était trop loin pour produire des clichés très détaillés de la surface de Ryugu : aujourd’hui, Hayabusa n’est plus qu’à quelques kilomètres d’altitude, ce qui offre une vision claire de chaque zone d’atterrissage potentielle.

Diverses contraintes ont dû être prises en compte : ensoleillement suffisant pas pas excessif, vue dégagée pour pouvoir communiquer par radio avec Hayabusa 2, orbite de la sonde, trajectoire d’atterrissage et rebond probable de Mascot (la manœuvre est prévue), site pertinent sur le plan scientifique. « Chaque instrument et chaque expérience requièrent  des conditions particulières », rappelle le Cnes.

Paramètres inconnus

L’une des principales difficultés était de déterminer la composition et le relief de la zone d’atterrissage, car ces paramètres ont une incidence directe sur la suite. Laurence Lorda, coordinatrice des équipes de mécanique spatiale au CNES, explique : « Si nous savons que Mascot va rebondir comme un dé sur un tapis de jeu, il faut déterminer au mieux à quoi va ressembler le sol sur lequel il va atterrir ».

Ces paramètres sont parfois très complexes : à côté de l’analyse des photographies, qui permettent de savoir si le sol est très rocailleux et si des obstacles particuliers sont dans les parages, il a fallu aussi tenir compte du champ de gravité hétérogène du corps spatial et faire avec certaines données manquantes, comme la température de surface. À défaut du site idéal, c’est celui du meilleur compromis qui a été retenu.

Hayabusa 2 aussi se posera

Le choix du site MA-9, s’il « a remporté l’adhésion de toutes les équipes », a dû tenir compte des besoins des autres équipes, à savoir celle de l’agence spatiale japonaise (Jaxa), qui va aussi poser un atterrisseur sur Ryugu, et celles ayant contribué à la mission en fournissant les instruments de mesure pour les expériences astrophysiques. Elles « ont leurs propres besoins », pointe le Cnes.

« Les ingénieurs ont fait de nombreuses simulations statistiques pour identifier les meilleurs sites, ceux qui répondent aux critères nécessaires pour le bon déroulement de la mission », résume l’agence spatiale française. Des calculs qui ont donc intégré les projets japonais, afin que Mascot et Hayabusa 2 ne se gênent pas, mais aussi des demandes qui pouvaient parfois être opposées.