Institut d'astrophysique spatiale

Matière primitive

L'analyse d'un matériau contemporain de l'origine du Système Solaire conduit à déterminer les conditions physiques, les compositions élémentaires isotopiques et moléculaires ainsi que la cinétique d'évolution de la nébuleuse protosolaire jusqu'à l'accrétion des corps protoplanétaires.L'IAS a developpé un programme de collectes de grains d'origine cométaire identifiée (expérience COMET/MIR 99) et d'analyse en laboratoire de matériau extraterrestre primitif (micrométéorites et météorites, grains stratosphériques). En particulier, nous avons développé des moyens de micromanipulation de grains microscopiques, et d'analyse non destructive par spectroscopies X et IR utilisant le rayonnement synchrotron (LURE, ESRF), et par microscopie Raman. Nous participons également au dépouillement des premières données de l'instrument VIMS qui fait partie de la charge utile de la mission Cassini/Huygens ; celle-ci est destinée à une exploration intensive du système de Saturne, dont de nombreux éléments (planète, satellites, anneaux) possèdent des propriétés peu modifiées depuis leur origine.

Une fraction importante de notre activité est liée àla participation à la mission Rosetta de l'Agence Spatiale Européenne (ESA) : lancée en février 2004, elle va réaliser un rendez-vous avec le noyau de la comète périodique Churyumov-Gerasimenko, en vue d'une étude intensive du matériau et des processus de formation et d'évolution cométaires, par observation orbitale et in situ, depuis une distance héliocentrique de 3 UA, jusqu'au périastre (1 UA) : un orbiteur permettra l'observation du noyau depuis une distance de quelques rayons cométaires, tandis qu'un atterrisseur sera largué, à 3 UA, pour se poser à même le noyau et procéder à des observations in-situ et des analyses d'échantillons. Rosetta offre potentiellement la capacité d'identifier dans sa diversité l'ensemble des constituants du noyau cométaire (grains, glaces, organiques), vestiges du matériau d'origine du Système Solaire. La participation de notre équipe constituera une contribution importante à cette identification, par imagerie spectrale à distance (VIRTIS) et analyse de grains (COSIMA) sur l'orbiteur, imagerie du noyau, microscopie et spectrométrie in situ (ÇIVA) des échantillons prélevés sur l'atterrisseur, pour lequel nous assurons en outre la coordination scientifique globale (Lead Scientist). Rosetta constitue pour notre laboratoire l'un des pôles centraux d'activité future. Du point de vue technique, nous avons choisi d'en faire le cadre privilégié de développements novateurs (systèmes miniaturisés) ; au plan scientifique, il scelle une évolution vers un lien plus étroit entre observation spatiale à distance de petits corps du Système Solaire, et caractérisation in situ par instrumentation robotisée miniaturisée, fortement couplée à l'analyse en laboratoire d'échantillons extraterrestres.