Espace

Lucy : à la rencontre de l’enfance du Système solaire

Lucy est une sonde américaine de la NASA lancée en 2021 pour réaliser les premiers survols rapprochés des astéroïdes troyens de Jupiter. En comparant plusieurs cibles formées dans des régions différentes, elle recherche des indices sur la naissance et l’évolution primitive du Système solaire.

Vue d’artiste de Patrocle, Ménœtios et Lucy ; les distances sont composées pour l’illustration et ne sont pas à l’échelle
Vue d’artiste de Patrocle, Ménœtios et Lucy ; les distances sont composées pour l’illustration et ne sont pas à l’échelle
Crédit image: NASA's Goddard Space Flight Center/Conceptual Image Lab/Adriana Gutierrez · Public domain · Voir la source de l’image ↗

À retenir

Lancement
16 octobre 2021
Durée de mission
12 ans
Astéroïdes survolés
8

Comment une seule sonde peut-elle visiter onze petits mondes très éloignés les uns des autres ? Lucy utilise plusieurs fois la gravité terrestre pour remodeler son orbite. Lancée le 16 octobre 2021, elle est la première mission consacrée aux Troyens de Jupiter ; son programme actuel couvre onze astéroïdes de la ceinture principale et des deux populations troyennes.

Vue d’artiste de Lucy survolant le système binaire Patrocle-Ménœtios, avec ses panneaux solaires circulaires déployés
Vue d’artiste de Lucy survolant le système binaire Patrocle-Ménœtios, avec ses panneaux solaires circulaires déployés
Crédit image: NASA's Goddard Space Flight Center/Conceptual Image Lab/Adriana Gutierrez · Public domain · Voir la source de l’image ↗

Le nom d’un fossile

Lucy rend hommage au fossile d’Australopithecus afarensis vieux de 3,2 millions d’années, découvert en Éthiopie en 1974. Comme ce fossile a transformé notre compréhension de l’évolution humaine, la mission doit éclairer l’enfance du Système solaire. Le fossile lui-même avait été nommé d’après la chanson des Beatles Lucy in the Sky with Diamonds, ajoutant un autre lien musical au nom de la sonde.

Un itinéraire complexe

Lancée par une Atlas V, Lucy utilise trois survols de la Terre pour atteindre les essaims troyens qui précèdent et suivent Jupiter. Son voyage d’environ 6,4 milliards de kilomètres comprend deux rencontres d’essai dans la ceinture principale. Sans ces assistances gravitationnelles répétées, un tel parcours à cibles multiples exigerait une quantité de carburant irréaliste.

Trajectoire de douze ans de Lucy dans un référentiel tournant avec Jupiter, reliant les assistances terrestres aux cibles de L4 et L5
Trajectoire de douze ans de Lucy dans un référentiel tournant avec Jupiter, reliant les assistances terrestres aux cibles de L4 et L5
Adapté de: NASA · Public domain · Voir la source de l’image ↗

Des fossiles de la formation planétaire

Les Troyens se rassemblent près des régions de Lagrange L4 et L5, environ 60° en avant et en arrière de Jupiter. Il pourrait s’agir de planétésimaux primitifs piégés lors des premières migrations des planètes géantes. Leurs couleurs et compositions variées suggèrent des origines dans plusieurs régions, ce qui peut aider à reconstruire la formation et les déplacements des planètes.

Vue d’artiste des populations troyennes partageant l’orbite de Jupiter
Vue d’artiste des populations troyennes partageant l’orbite de Jupiter
Crédit image: NASA · Public domain · Voir la source de l’image ↗

La sonde et ses instruments

Construite par Lockheed Martin, Lucy possède deux panneaux circulaires de 7,3 m de diamètre chacun, pour une envergure totale supérieure à 14 m. À environ 5,7 ua du Soleil, ils ne fournissent qu’à peu près 500 W. Une plateforme orientable regroupe L’LORRI pour l’imagerie à haute résolution, L’Ralph pour les mesures en couleur et la spectroscopie infrarouge, L’TES pour la spectroscopie thermique, ainsi que deux caméras de suivi T2CAM.

Plateforme orientable de Lucy montrant L’LORRI, T2CAM, L’TES et L’Ralph
Plateforme orientable de Lucy montrant L’LORRI, T2CAM, L’TES et L’Ralph
Crédit image: NASA · Public domain · Voir la source de l’image ↗

Pourquoi survoler les cibles au lieu de se mettre en orbite ?

S’arrêter, se placer en orbite puis repartir à chaque rencontre demanderait beaucoup trop de carburant. Un survol soigneusement préparé permet tout de même de mesurer les détails de la surface, les couleurs, la température et les effets liés à la masse. Comme les signaux mettent plusieurs dizaines de minutes à parvenir jusqu’à la Terre, la sonde doit suivre ses cibles et exécuter seule des séquences d’observation répétées à l’avance.

Cibles déjà visitées et rencontres à venir

En novembre 2023, Lucy a survolé Dinkinesh et découvert sa petite lune Selam, elle-même formée de deux lobes en contact. En avril 2025, elle a rencontré l’astéroïde allongé Donaldjohanson. Le programme actuel prévoit Eurybate, Polymèle, Leucus et Orus en 2027 et 2028, puis le système binaire Patrocle-Ménœtios en mars 2033. Ces futures rencontres dépendront de l’état de la sonde et de la précision de la navigation.

Images de Dinkinesh et de sa lune binaire de contact Selam prises par Lucy en 2023
Images de Dinkinesh et de sa lune binaire de contact Selam prises par Lucy en 2023
Crédit image: NASA's Scientific Visualization Studio / SwRI · Public domain · Voir la source de l’image ↗

Source du modèle 3D

L’app adapte le modèle Lucy de murilo.kleine, distribué sous licence CC BY 4.0, en conservant le nom de l’auteur, la source et la licence. Ce modèle conceptuel de 2019 est décrit par son créateur comme scientifiquement inexact. Il a été simplifié, compressé et adapté à l’affichage ; son échelle et son orientation initiale sont illustratives et ne proviennent pas de données télémétriques.

Les matériaux dorés, champagne ou aux tons froids, ainsi que les reflets adoucis, améliorent la lisibilité sans prétendre reproduire exactement les couleurs réelles.

Références