Plasma et ions de la comète de Halley perçus par la sonde Suisei
ISAS-JAXA
Lancée le 7 janvier 1985, Sakigake, la première sonde interplanétaire japonaise p, permet aux Japonais de préparer la mission suivante Planet A / Suisei, en expérimentant certains instruments et surtout en maîtrisant le vol interplanétaire.
Pour recevoir les données et contrôler ses premières sondes interplanétaires, l’Institut des sciences spatiales et astronautiques (ISAS) engage en 1980 la construction d’une grande antenne. La conception est confiée à Mitsubishi Electric et Nippon Electronics Corporation (NEC), deux géants japonais dans respectivement le matériel électrique, les télécommunications et l’électronique. Installée dans le village de Usuda (170 km au nord-ouest de Tokyo), l’antenne est dotée d’un miroir primaire de 64 mètres de diamètre pour une masse de 2 000 tonnes. Gérée par Usuda Uchū Kūkan Kansokujo (Usuda Deep Space Center / UDSC), elle est inaugurée quelques semaines seulement avant le lancement de la première sonde (Sakigake). Ingénieur à l’Institut des sciences spatiales et astronautiques de l’université de Tokyo, investi dans la construction de l’antenne d’Usuda, Kozaburo Inoue se souvient : « Les critères requis pour le site étaient les suivants : 1. Entouré de montagnes afin d'éviter les interférences du centre-ville et de garantir une réception optimale des ondes radio très faibles ; 2. Isolé des couloirs aériens et des lignes de télécommunications publiques ; 3. Situé à proximité de Tokyo pour faciliter la transmission des données ; 4. Obtention de l'accord de la population locale ». Après avoir sélectionné une dizaine de sites, Usuda est finalement retenu. Les travaux terminés (routes, aménagement du site, assemblage, etc.), « les tests de validation des performances des équipements au sol, comprenant l'émetteur et le récepteur spatial développés et fabriqués, ainsi que le système d'exploitation, ont été menés jour et nuit et se sont achevés en même temps que la construction de l'antenne. Le suivi de Sakigake a parfaitement atteint ses objectifs en janvier de l'année suivante. La réalisation de cette grande antenne en un temps record est le fruit des efforts conjugués des administrations et des entreprises concernées. Je me souviens parfaitement que la cérémonie d'inauguration du Centre spatial d'Usuda s'est déroulée sous cette antenne, dans un vent froid, le 31 octobre 1984 ».
Ressemblant à un cylindre de 1,4 m de diamètre pour une hauteur de 80 cm, dont les flancs sont recouverts de cellules solaires (pour fournir l’énergie nécessaire), Planet A est développée sous la maîtrise d’œuvre de l’ISAS. Développée par la NEC, la structure générale de Planet A est la même que celle utilisée pour Sakigake. D’une masse totale de près de 140 kg, Planet A, baptisée Suisei (« Comète »), dispose d’une grande antenne parabolique à grand gain de 80 cm de diamètre pour transmettre les données à l’UDSC. Par sécurité, des antennes moyen gain et faible gain équipent également la sonde. Pour déterminer son orientation, elle est équipée d’un viseur d’étoiles et de capteurs solaires. Quant aux instruments scientifiques, d’une masse totale de 12,2 kg, ils sont différents de ceux embarqués par sa jumelle Sakigake : la caméra en ultraviolet UVI (Ultra-Violet Imager) pour mesurer l’hydrogène, et le détecteur de particules énergétiques ESP (Experiment Plasma) pour étudier le plasma cométaire et le vent solaire.
Depuis le centre de Kagoshima (aujourd’hui Uchinoura), le lanceur M-3SII lance avec succès le 19 août 1985 la sonde Suisei, qui rejoint une orbite héliocentrique (d’une période de 282 jours) l’amenant à une distance d’observation de 210 000 km de la comète de Halley. Dès fin septembre, Suisei commence ses observations du vent solaire. Le 14 novembre, une correction de trajectoire est effectuée pour réduire la distance à 151 000 km ; les premières images ultraviolettes de la comète sont prises.
Au moment où Suisei s’apprête à survoler la comète de Halley, côté Soleil, deux autres engins l’ont précédée : l’américaine ICE à près de 8 000 km dès le 11 septembre 1985, et la soviétique Vega 1 à 8 890 km le 6 mars 1986. Deux jours après Vega 1, Suisei « survole » à son tour la comète à la vitesse de 73 km/s ; la sonde prend de nombreuses images dans l’ultraviolet de la chevelure de la comète, tout en récoltant des données sur le vent solaire qui la percute. Les spécialistes constatent alors que Suisei est à plusieurs reprises « secouée par de la poussière cométaire » qui modifie sa vitesse de rotation et son axe (de 0,75°).
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Après avoir envisagé de poursuivre l’exploitation de Suisei en la faisant survoler une autre comète, la sonde ne peut cependant que poursuivre ses analyses du vent solaire, jusqu’à l’épuisement de ses réserves d’hydrazine en février 1992. La mission Suisei s’arrête le 20 août suivant.
Les observations de la comète ont été effectuées en continue pendant une trentaine de jours avant le survol, et de nouveau une trentaine de jours après. Au cours de ces deux périodes, Suisei récolte d’intéressantes données, « révèle deux sources majeures et quatre sources mineures de jets », sources confirmées par l’européenne Giotto qui frôle la comète les 13-14 mars suivants. La sonde parvient à mesurer les variations du flux d’eau émis par la comète et à étudier les ions émis par celle-ci. A l’aide de son imageur ultraviolet, Suisei détermine enfin la période de rotation exacte de la comète de Halley.
Le rapport de mission de l'ISAS souligne que « l'explorateur de la comète de Halley (…) a obtenu un résultat remarquable malgré des moyens limités. Ce succès est le fruit de la combinaison d'une vision et d'efforts exceptionnels de la part des chercheurs en sciences spatiales (sciences et ingénierie) réunis à l'ISAS, des efforts des équipes technologiques des entreprises de renom (…) qui ont soutenu ce programme, et du soutien financier et administratif de toutes les personnes impliquées, notamment les responsables du ministère de l'Éducation et de l'ISAS ».
La participation du Japon à la mission Halley Armada a été « d'une importance capitale », « démontrant sa capacité à collaborer avec d'autres agences spatiales du monde entier pour atteindre un objectif de recherche commun ». Suisei renforce également « l'intérêt croissant de la JAXA pour les futures missions spatiales d'exploration d'astéroïdes, voire de prélèvement d'échantillons de roches (…) », comme cela sera le cas avec la sonde Hayabusa (lancée le 9 mai 2003) qui réussira à collecter des poussières de l’astéroïde Itokawa (25 novembre 2005) et à les ramener sur Terre (13 juin 2010).
- Un ouvrage général : L’exploration cométaire. De l’Antiquité à Rosetta, Janet Borg et Anny-Chantal Levasseur, Nouveau Monde, 2018.
- Deux articles : « The Sakigake / Suisei Rencounter with Comet Halley », K. Hirao et T. Itoh, in Astronomy and Astrophysics, vol. 187, n° 1 et 2, novembre 1987, p. 39-46. « Exploration Mission to Halley's Comet », Kozaburo Inoue, in Space Japan Review n°73, avril / mai 2011.
- Le site de la Jaxa sur la mission Suisei.
Philippe Varnoteaux est docteur en histoire, spécialiste des débuts de l’exploration spatiale en France et auteur de plusieurs ouvrages de référence
