23 Septembre 2014

La carte de l’illumination des sites J et C sur 67P

Une animation vidéo réalisée par les équipes du SONC (CNES Toulouse) permet de visualiser l’illumination des différentes régions du noyau de la comète 67P au moment de l’atterrissage de Philae.
23 septembre 2014

Nécessité d'un rapport jour/nuit important

Pour le week-end des 13 et 14 septembre, au cours duquel le site J, sur le petit lobe du noyau, a été choisi comme site principal d’atterrissage de Philae et le site C, sur le grand lobe, comme site de secours, le SONC (CNES Toulouse) avait préparé plusieurs vidéos synthétisant des informations essentielles sur l’illumination des différents sites lors de l’atterrissage de Philae.

Pour que les panneaux solaires de l’atterrisseur puissent recharger efficacement la batterie et pour que les instruments fonctionnent de façon nominale - certains instruments ont besoin d'un cycle jour/nuit afin d'étudier l'inertie thermique de la surface la comète ce qui permet de déterminer si le matériau de surface est dense et compact (forte inertie) ou s'il est constitué de poussières poreuses -, il est indispensable que le site retenu offre de bonnes conditions d’ensoleillement et un rapport jour/nuit important sans être extrême.

Cédric Delmas au SONC

La carte ci-dessus, réalisée au SONC, utilise une échelle colorée du bleu au rouge pour indiquer la durée du jour. Rappelez-vous que le noyau tourne sur lui-même en un peu plus de 12,4 h. Les zones en bleu sont dans l’obscurité en permanence ; les zones en rouge foncé sont éclairées en permanence. L’échelle indique la durée d’ensoleillement par « jour », de 0 à 12,4 heures. Les sites qui satisfont les critères d’illumination retenus pour Philae se situent dans les régions colorées en jaune et en orange.

 Crédits : SONC/CNES/ESA.

Pour que la carte soit plus aisément compréhensible, elle a été projetée sur un modèle de forme du noyau, lequel a été animé d’un mouvement de rotation. Cédric Delmas, responsable des opérations du SONC (Science Operation & Navigation Center) a bien voulu répondre à quelques questions sur ce travail.

À quelle date correspond cette simulation de l’illumination du noyau de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko ?

« Cette séquence vidéo montre l’illumination du noyau pour le 11 novembre, qui est la date retenue à ce jour pour l’atterrissage de Philae. »

Que représente le cercle tracé autour des points J et C ?

« Les cercles d'un rayon de 500 m tracés autour des sites J et C (qui apparaissent déformés par la perspective et le relief local. NDR), définissent les zones d’atterrissage de Philae compte tenu des incertitudes sur sa trajectoire de descente. »

Le site J semble assez bien placé par rapport à l’illumination, le site C en revanche semble très éclairé ; si l’on devait finalement l’utiliser, offrirait-il suffisamment de périodes nocturnes pour les instruments de Philae qui ont besoin de travailler de nuit ?

« Oui. Il est beaucoup plus éclairé que les autres sites et, effectivement, il y a certains points dans le cercle qui sont continuellement éclairés, sur lesquels il n’y a pas de cycle jour/nuit. Mais la plupart des points, plus de 80 %, ont des transitions jour/nuit suffisantes. Et, ce qui compte vraiment pour nous, c’est qu’il y ait plus de jour que de nuit. Il faut qu’il y ait plus de 6 heures de jour pour engranger l’énergie nécessaire au fonctionnement de Philae, et il faut qu’il y ait un peu de nuit, 1 à 2 heures suffisent pour permettre la réalisation de certaines expériences. Le plan d’opérations devrait, en revanche, être adapté en conséquence et le fait d’avoir des nuits "courtes" peut réduire certains degrés de liberté pour l’optimisation de la séquence. »

Votre carte d’illumination a été projetée sur un modèle de forme du noyau, est-ce celui réalisé par le Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM) ?

« Pour nos calculs, nous nous appuyons sur les modèles de forme très précis développés par Laurent Jorda et ses collègues du LAM et sur les modèles fournis par l’ESOC pour confronter les résultats. Mais pour cette vidéo, le modèle de forme utilisé est celui qui a été fourni par l’ESOC, qui est plus accentué au niveau du relief.

Le 23 septembre 2014 à 0h00 (UTC), Rosetta se situait à 451 millions de km de la Terre et il fallait 1 504 s, soit 25 min 4 s aux données qu’elle émettait pour nous atteindre ; tous les systèmes à bord et tous les instruments fonctionnaient parfaitement.

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 sera la première 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.