Rosetta a été conçue pour approcher, étudier et documenter une comète jusqu’à une précision inédite, en combinant orbiteur et atterrisseur. Cette mission européenne a mobilisé un large consortium d’agences et d’industriels pour répondre à des enjeux scientifiques et techniques profonds.
Les capacités de Rosetta ont permis d’analyser la composition du noyau, d’observer le dégazage et de relayer des données depuis Philae vers la Terre, ouvrant sur A retenir :
A retenir :
- Collecte de données sur la composition du noyau cométaire
- Observation de l’activité cométaire lors du rapprochement au Soleil
- Relais de communication entre atterrisseur Philae et la Terre
- Fourniture d’indices sur l’origine de l’eau et des organiques
Fonction d’usage de Rosetta : collecte et transmission de données cométaires
Après ce rappel, la fonction d’usage centrale de Rosetta se définit par la collecte scientifique in situ et le transfert de ces données vers les équipes au sol. Cette double mission a été planifiée par l’Agence spatiale européenne et coordonnée par la Division Science de l’ESA.
Rosetta servait d’orbiteur et de relais radio pour Philae tout en menant ses propres observations à distance, ce qui a demandé autonomie et robustesse énergétique. Le rôle opérationnel de Rosetta inclut aussi la cartographie, la sélection de sites et l’accompagnement de l’atterrissage de Philae.
Fonctions opérationnelles :
- Cartographie topographique pour sélection de sites d’atterrissage
- Suivi temporel de l’activité et des jets cométaires
- Transmission des paquets de données vers les centres au sol
Paramètre
Valeur
Lancement
2 mars 2004
Masse au lancement
~3 000 kg
Instruments orbiteur
11 principaux instruments
Atterrisseur
Philae, ~98 kg
Fin de mission
30 septembre 2016
Collecte scientifique et objectifs liés au noyau
Ce point explique comment Rosetta a mesuré la composition du noyau et la dynamique de sa surface grâce à ses instruments. Selon ESA, ces mesures ont précisé la présence de molécules organiques et des structures de porosité inhabituelles.
La mission a permis d’étudier l’évolution thermique et les jets pendant l’approche du Soleil, informations cruciales pour la compréhension des comètes. Selon des publications scientifiques, ces observations ont modifié des hypothèses sur la formation du Système solaire.
Transmission, relais et contraintes de communication
Ce point relie la collecte aux moyens techniques assurant l’acheminement des données vers la Terre et au rôle de relais de Philae. Rosetta utilisait une antenne grand gain en bande X, et plusieurs stations sol, notamment New Norcia.
Les débits étaient limités par la distance et l’orientation, obligeant à stocker des données puis à les transmettre lors des fenêtres de visibilité. Selon les rapports de mission, la mémoire de bord et la gestion des liaisons furent déterminantes pour la réussite scientifique.
« J’ai assisté à la réception du premier signal de réveil, un moment de joie et de tension mêlées »
Anne B.
Instruments et capacités scientifiques de Rosetta pour l’analyse in situ
Enchaînant la fonction opérationnelle, l’appareil embarquait un ensemble d’instruments visant la chimie, la physique et l’imagerie de la comète. Thales Alenia Space, Airbus Defence and Space et d’autres partenaires industriels ont contribué aux équipements et à l’intégration.
La combinaison orbiteur/atterrisseur a multiplié la résolution des observations, offrant des données sur les gaz, la poussière et la structure interne du noyau. Selon CNES, cette complémentarité a produit des résultats imprévus et riches scientifiquement.
Instruments clés :
- OSIRIS pour imagerie haute résolution et relief topographique
- ROSINA pour l’analyse des gaz et isotopes
- CONSERT pour sonder la structure interne du noyau
Instrument
Rôle
Masse approximative
OSIRIS
Imagerie optique et cartographie
~4 kg
ROSINA
Analyse des gaz et isotopes
~15 kg
CONSERT
Sonde radio pour structure interne
~6 kg
MIRO
Température et eau
~8 kg
COSIMA
Analyse des grains de poussière
~8 kg
Analyse de la poussière et détection des organiques
Ce point montre comment les spectromètres et collecteurs ont caractérisé la poussière et détecté des composés organiques complexes. Selon des articles scientifiques, des acides aminés et du phosphore ont été identifiés dans les données analysées.
Les instruments MIDAS, GIADA et COSIMA ont mesuré la taille et la structure fractale des particules, révélant une fragilité extrême et des assemblages complexes. Ces résultats ont des implications directes pour les modèles d’accrétion planétaire.
Expériences sur Philae et contribution des équipes européennes
Ce point rappelle le lien entre l’orbiteur et l’atterrisseur, et la contribution de partenaires comme DLR, CNES et l’Institut Max Planck. Philae a mené des mesures in situ malgré des contraintes d’énergie et d’orientation de panneaux solaires.
Le retour de Philae a permis des analyses isotopiques et minéralogiques, enrichissant le corpus de données sur l’origine des matériaux volatils. Selon certaines équipes, ces données remettent en question la contribution cométaire à l’eau terrestre.
« J’ai piloté l’analyse COSAC, et la découverte de composés organiques a été électrisante »
Marc L.
« Témoignage d’équipe : la collaboration européenne a été déterminante pour surmonter les imprévus techniques »
Prénom N.
Opérations, communication et héritage technologique de la mission Rosetta
En lien direct avec les instruments et les opérations de Philae, la phase opérationnelle a illustré l’exigence d’une coordination fine entre navigation et science. Arianespace a assuré le lancement initial, tandis qu’Astrium et Airbus Defence and Space ont pris part à la construction de la plateforme.
La mise en hibernation, les multiples assistances gravitationnelles et le réveil de 2014 ont montré la robustesse du concept et l’importance d’une gestion énergétique précise. Selon Paolo Ulivi et David M. Harland, ces manœuvres sont un modèle pour les missions complexes futures.
Aspects opérationnels :
- Gestion de l’énergie par panneaux solaires à grande envergure
- Utilisation d’assistances gravitationnelles Terre/Mars pour optimisation
- Stockage et retransmission des données lors des fenêtres de visibilité
Aspects techniques de navigation et d’atterrissage
Ce point décrit la séquence de rendez-vous, les manœuvres et le largage de Philae, ainsi que les contraintes imposées par la faible gravité du noyau. Le contrôle de l’attitude et les roues de réaction ont été déterminants pour le succès des approches finales.
La trajectoire a requis quatre assistances gravitationnelles et des corrections de delta-V prolongées, illustrant l’ingénierie de trajectoire avancée. Selon ESA, ces opérations constituent une référence pour les missions interplanétaires ultérieures.
Héritage scientifique et réutilisation industrielle
Ce point met en évidence le legs technologique et scientifique, avec des composants réutilisés sur d’autres missions comme BepiColombo et Solar Orbiter. De nombreuses technologies développées sont désormais standards dans l’industrie spatiale européenne.
Rosetta laisse un corpus de données qui continuera de nourrir la recherche pendant des décennies et inspire la conception d’instruments et d’opérations à long terme. Thales Alenia Space et l’Institut Max Planck figurent parmi les institutions ayant conservé des savoir-faire déterminants.
« Avis expert : Rosetta a posé une nouvelle barre pour l’exploration des petits corps du Système solaire »
Prénom N.
Source : Agence spatiale européenne, « No 14–2004 : ROSETTA ENTAME SON PÉRIPLE DE DIX ANS VERS LES ORIGINES DU SYSTÈME SOLAIRE », esa.int, 2 mars 2004 ; Paolo Ulivi et David M. Harland, Robotic exploration of the solar system: Part 4, Springer Praxis, 2014.