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On a retrouvé Philae ! L’équipe CONSERT de l’Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble (CNRS/Université Grenoble Alpes) au cœur de cette aventure.

Le 2 septembre dernier, la caméra OSIRIS à bord de Rosetta a pris des images de l’atterrisseur Philae sur la surface de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko. Il se trouve dans une anfractuosité, au cœur de la zone prédite par le radar CONSERT (Comet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission).

Cela met fin à une recherche commencée au lendemain du 12 novembre 2014. En effet, moins de 12 heures après l’atterrissage mouvementé de Philae, l’équipe européenne CONSERT avait pu fournir une première estimation de la position de l’atterrisseur à partir des mesures acquises dans la nuit. En collaboration avec les centres d’opération de Rosetta, (European Space Operations Centre, ESOC/ESA et European Space Astronomy Centre, ESAC/ESA) et de Philae (Science Operation and Navigation Centre, SONC/CNES et Lander Control Centre, LCC/DLR), cette localisation a été rapidement revisitée en utilisant une meilleure connaissance de la trajectoire réelle de Rosetta (cercle violet sur la figure - Kofman, 20151).

Dans les jours qui ont suivi l’atterrissage, grâce à des mesures supplémentaires effectuées à la demande de l’ESA, CONSERT a été utilisé comme un GPS pour trianguler la position de Philae sur la comète 67P. L’analyse complète des mesures et des trajectoires de la sonde a permis d’aboutir à une estimation finale de la position de Philae dans une zone de 22 x 106 m (en jaune sur la figure – Herique et al., 20152).

Cette localisation a piloté depuis novembre 2014 les campagnes de recherche optique de Philae : il n’était pas possible de couvrir l’ensemble de la comète avec une résolution suffisante, c’est donc autour de cette zone que les équipes de l’instrument OSIRIS (Max-Planck Institute for Solar System Research, MPS et le Laboratoire d’astrophysique de Marseille, LAM) et celles de l’ESA ont concentré leurs efforts. Apres l’identification de nombreux candidats possibles, c’est finalement le 2 septembre 2016, lorsque la sonde a été assez proche pour offrir des images haute résolution, que Philae a été imagé avec suffisamment de détails pour être identifié sans ambiguïté.

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Localisation de Philae par les données CONSERT. Point rouge : position de Philae. Cercle violet : première estimation en utilisant la propagation à travers la comète. Ellipse verte : estimation en utilisant les mesures en visibilité. Zone jaune : estimation finale utilisant l’ensemble des données ©ESA/Rosetta/Philae/CONSERT Shape model : CG-SPC-SHAP7-v1.6-CHEOPS - ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

CONSERT est un radar sondeur bistatique qui mesure le délai de propagation d’ondes radio à travers la comète entre Philae et l’orbiteur Rosetta. Dans le mode normal, les mesures acquises pour différentes positions de Rosetta par rapport à la comète 67P permettent d’estimer la vitesse de propagation et l’atténuation du signal dans le noyau cométaire, et d’obtenir des informations sur sa structure interne. La détermination de la position et de l’orientation précises de l’atterrisseur et la connaissance de la topographie avoisinante permettront de modéliser le comportement de l’antenne CONSERT sur Philae et ainsi de pouvoir interpréter les variations rapides de puissance observées sur le signal CONSERT. Les mesures effectuées après l’atterrissage ont déjà permis d’estimer conjointement la position de Philae, la permittivité diélectrique moyenne de l’intérieur du plus petit lobe cométaire, et d’en extraire des informations sur la structure (Kofman et al., 2015 et Ciarletti et al., 20153) et la composition de ce lobe.

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Image de PHILAE sur la comète prise par OSIRIS. ©ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA ; Contexte (en haut à droite) : ESA/Rosetta/NavCam

Contacts scientifiques locaux de CONSERT

Wlodek Kofman, Chercheur CNRS, PI CONSERT, IPAG (CNRS/UGA)

Alain Herique, Chercheur UGA, co-PI CONSERT, IPAG (CNRS/UGA)

Yves Rogez, Ingénieur UGA, Ingénieur Opérations CONSERT, IPAG (CNRS/UGA),

Sources

1- W Kofman, A Herique, Barbin, Barriot, Ciarletti, Clifford, Edenhoffer, Elachi, Eyraud, Goutail, Heggy, Jorda, Lasue, Levasseur-Regourd, Nielsen, Pasquero, Preusker, Puget Plettemeier, Rogez, Sierks, Statz, Svedhem, Williams, Zine, Van Zyl, Internal properties of the nucleus of Comet 67P/ Churyumov- Gerasimenko as measured by the CONSERT instrument. Science, 30 juillet 2015, vol 349 issue 6247.

2- A Herique, Y Rogez, P Pasquero, S Zine, P Puget, W Kofman, PHILAE localization from CONSERT / ROSETTA measurement, Planetary and Space Science, novembre 2015, vol 117, p.475-484.

3- V. Ciarletti, A.C. Levasseur-Regourd, J. Lasue, C. Statz, D. Plettemeier, A. Hérique, Y. Rogez, and W. Kofman, A possible near-surface gradient in local properties of 67P/Churyumov-Gerasimenko nucleus revealed by CONSERT measurements, Astronomy and Astrophysics, novembre 2015, vol 583.


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