MicrOmega – Hayabusa2 – OSIRIS-REx

Le retour d’échantillons de l’astéroïde Ryugu par la mission Hayabusa2 de la JAXA puis de l’astéroïde Bennu par la mission OSIRIS-REx de la NASA offrent pour la première fois la possibilité d’analyser en laboratoire le matériau qui les compose, sans altération terrestre, contrairement aux météorites.

La sonde Hayabusa2 a atteint l’astéroïde Ryugu en juin 2018. Après plusieurs mois d’observation (en particulier avec le spectromètre IR NIRS3, pour lequel plusieurs membres de l’équipe sont Co-I), la sonde a réalisé avec succès deux collectes d’échantillons à sa surface. L’une d’elles a notamment été faite à proximité d’un cratère artificiel afin d’avoir accès à des matériaux initialement sous la surface. Grâce à ces opérations, environ 5.4 g d’échantillons (beaucoup plus que les 100 mg visés) ont pu être collectés et rapportés sur Terre début décembre 2020.

Ces échantillons uniques sont désormais conservés à l’Extrarrestrial Sample Curation Center de la JAXA (ESCuC) à Sagamihara au Japon dans un complexe dédié (“Curation Facility”). Une phase d’analyse préliminaire de ces échantillons, maintenus en atmosphère contrôlée dans des caissons ultra-propres, a ainsi été initiée avec quatre instruments : une balance à quartz, un microscope visible muni de filtres couleurs, un spectromètre ponctuel FTIR et un microscope hyperspectral proche-IR de type MicrOmega conçu et développé à l’Institut d’Astrophysique Spatiale avec le soutien du CNES. Cet instrument, similaire au modèle installé sur le rover ExoMars de l’ESA, permet de caractériser et cartographier la composition minéralogique et moléculaire (organiques) des échantillons de quelques centimètres jusqu’à l’échelle de quelques dizaines de microns. Ces analyses, totalement non-destructives et non-invasives, permettent une première caractérisation de la composition minéralogique et moléculaire du matériau de Ryugu, avec une vue d’ensemble sur la collection qui se place à mi-chemin entre la télédétection (cm-km) et les analyses à plus petite échelle (sub-micronique). De façon critique, les analyses réalisées par MicrOmega à l’ESCuC se font sans extraire les échantillons de leur enceinte de conservation. Au moment de leur caractérisation par MicrOmega, les échantillons n’ont ainsi jamais vu l’environnement terrestre et n’ont donc pas subi d’altération, un élément essentiel pour ce type de matériau.