Il y a un an, Philae se posait sur sa comète, et maintenant ?

Le module Philae est maintenant sur sa comète depuis tout juste un an. Si la communication est interrompue depuis plusieurs mois, les retombées scientifiques sont déjà nombreuses et tout espoir n'est visiblement pas encore perdu.

Un an, cela fait tout juste un an que le module Philae est parvenu à se poser sur la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko, alors située à 650 millions de kilomètres de la Terre. Pour l'occasion, le CNES a d'ailleurs mis en ligne une frise chronologique et nous avons décidé de faire une rapide rétrospective.

Cette aventure avait débuté il y a plus de 20 ans avec un voyage total de 6,5 milliards de kilomètres dans l'espace. Comme nous l'avions alors expliqué, l'atterrissage a été quelque peu chaotique avec plusieurs rebonds sur la surface de la comète avant que Philae ne parvienne à se stabiliser.

Ont alors commencé des heures de travaux acharnés avant que la batterie ne se vide, plongeant le petit module en hibernation en attendant des jours meilleurs lorsqu'il se rapprochera du Soleil. Pour autant, les scientifiques étaient ravis et, selon Philippe Gaudon, chef de projet Rosetta/Philae au CNES, « 80 % de la science a été faite et les données ont été traitées et fournies à la communauté scientifique ».

Après un long voyage et un atterrissage mouvementé, Philae se met au travail

Les résultats scientifiques ont commencé à tomber dans les semaines et les mois qui ont suivi. La surface de la comète livrait alors ses premiers secrets : elle est « très homogène et composé de macro-molécules organiques, c'est-à-dire composées de carbone, d'hydrogène, d'oxygène, un peu moins d'azote, mais d'azote. C'est en fait les quatre atomes qui forment la vie », expliquait en février dernier Philippe Gaudon, chef de projet Rosetta au CNES.

I promised I’d send postcards from #67P! Here's one you might not have seen! #lifeonacomet https://t.co/i01DfLweXz pic.twitter.com/N3OlF5qcmO

— Philae Lander (@Philae2014) November 12, 2015

Mais ce n'est pas tout et l'eau était également au centre des recherches, avec une petite surprise explique le responsable du Centre national d'études spatiales : « Rosetta a découvert que l'eau de la comète est différente de l'eau sur Terre. L'hydrogène qui la compose n'est pas pareil. Cette découverte suggère un lien entre l'eau sur Terre et sur les astéroïdes plutôt qu'avec les comètes ».

Plus récemment, le CNES annonçait que des chercheurs ont apporté « la première preuve observationnelle de l’existence d’un cycle quotidien de la glace d’eau à la surface de la comète ». Les scientifiques cherchaient en effet à comprendre comment la glace d’eau est extraite du sol afin d'approvisionner la chevelure de la comète en vapeur.  Il y avait bien des hypothèses, mais une « preuve » scientifique est toujours plus intéressante.

Le cycle de l'eau sur la comète 67P

Dans une publication dans la revue Nature, une équipe de chercheurs explique qu'elle a pu observer de la glace d’eau apparaître et disparaître quotidiennement sur le « cou » de la comète (la zone qui se trouve au milieu). Le CNES détaille le processus observé de la manière suivante :  

« Quand la lumière du Soleil chauffe le noyau gelé d’une comète, la glace d'eau contenue dans le sol sublime. La vapeur d'eau qui en résulte s'échappe de la surface, emportant avec elle des poussières solides : ensemble, ce mélange de gaz et de poussières approvisionne la coma et la queue brillante qui rendent observables les comètes depuis la Terre [...]

Les données suggèrent que durant le jour, la glace d’eau sublime dans les premiers centimètres du sol, se transformant en gaz et migrant vers la surface. À la tombée de la nuit, la surface refroidit très rapidement ; les couches plus profondes, qui ont accumulé la chaleur solaire, refroidissent plus lentement et restent plus chaudes. La glace d’eau à quelques centimètres sous la surface continue donc de sublimer et de migrer vers la surface à travers le sol poreux. Dès que cette vapeur d’eau « souterraine » atteint la surface froide, elle gèle à nouveau, créant ainsi une pellicule de glace fraîche sur cette région.

Lorsque le Soleil se lève à nouveau sur cette région, les molécules dans la couche de glace nouvellement formée subliment immédiatement, et le cycle reprend. »

Il s'agissait d'observation faite en septembre 2014, lorsque la comète était à 500 millions de kilomètres. Depuis, elle s'est rapprochée du Soleil, ce qui augmente considérablement son activité de dégazage, accélérant les cycles de sublimation de l'eau (passage de l'état solide à de la vapeur). Les scientifiques ont donc encore des données à analyser afin d'approfondir leur étude.

La communication difficile depuis cet été

Mais au-delà de ces résultats scientifiques, ce qui pose problème pour le moment c'est le manque de communication entre Philae et Rosetta. Le module est bien muet depuis plusieurs mois...

Pourtant, mi-juin, Philae se réveille et commence à dialoguer avec Rosetta en orbite autour de la comète. Philippe Gaudon explique tout de même qu'il « n’y a rien en provenance des instruments, ils sont tous arrêtés depuis la fin de la mission scientifique initiale en novembre 2014 ».

Mais l'espoir est là : Philae s'est réveillé. La fête sera de courte durée : après « 7 brefs contacts qui se sont produits entre le 13 et le 24 juin, et alors que l’orbiteur modifie progressivement sa trajectoire depuis quelques semaines pour se rapprocher du noyau, Philae est restée obstinément silencieux lors des tentatives de communication » explique laconiquement le CNES.

Néanmoins, le 9 juillet 2015, de 19h45 à 20h05, un contact qualifié comme étant de très bonne qualité a été enregistré. « Concrètement, sur les 20 minutes, il y en a 12 d’utiles, durant lesquelles nous avons reçu des données. Il s’agit essentiellement de données relatives à la plate-forme de Philae, mais il y a également des données provenant de l’instrument CONSERT » explique le chef de mission Rosetta.

Des chances d'avoir de nouveau un contact ? « 50/50 »

Depuis, force est de constater que Philae reste muet comme une carpe. Pourtant, les conditions d'ensoleillement pourraient être favorables au module jusqu'à début novembre expliquait Philippe Gaudon.

À ce moment, Stephan Ulamec, responsable de mission à l'agence spatiale allemande, expliquait à nos confrères de l'AFP qu'il « y a vraiment d'assez bonnes chances pour que nous puissions à nouveau établir un contact avec Philae. Disons 50/50 ». Pour cela, la sonde Rosetta va se rapprocher de plus en plus de la comète, tout en restant à une altitude qui lui permet d'assurer sa sécurité. Si le contact pouvait être de nouveau noué, de nouvelles expériences scientifiques pourraient être lancées, sans que cela ne demande des heures de préparations ; quelques minutes peuvent suffire.

Dans l'absolu, tous les résultats scientifiques des données recueillies au cours des mois précédents ne sont probablement pas encore tombés, et d'autres publications seront certainement mises en ligne dans les mois qui viennent. De plus, Rosetta continue de tourner autour de la comète et, même si elle ne discute pas avec Philae, elle récupère des données et les transmet à la Terre.