Tôt le dimanche 24 septembre, le module d'échantillonnage du vaisseau spatial OSIRIS-REx se retrouvera face à face avec l'atmosphère terrestre pour la première fois depuis son lancement en 2016. La cabine contient environ 8,8 onces (250 grammes) de roches collectées à la surface de l'astéroïde « Bennu » en 2020. C'est la première fois que la NASA collecte un échantillon d'astéroïde et le plus grand échantillon jamais collecté dans l'espace.

La capsule de retour d'échantillonnage subit les températures les plus élevées de l'atmosphère terrestre. Source : Centre de vol spatial Goddard de la NASA/CI Labs

À l’approche de la Terre, le vaisseau spatial OSIRIS-REx ne ralentit pas lors de la livraison d’échantillons. Au lieu de cela, lorsqu'elle atteindra un point situé à 63 000 milles (ou 102 000 kilomètres) au-dessus de la surface de la Terre, soit environ un tiers de la distance entre la Terre et la Lune, un message provenant d'un opérateur au sol déclenchera la libération de la capsule, qui sera envoyée en rotation dans l'atmosphère. Vingt minutes après l'atterrissage, le vaisseau spatial démarrera ses propulseurs, survolera la Terre et se dirigera vers l'astéroïde Apophis, où il poursuivra son exploration du système solaire sous un nouveau nom : OSIRIS-APEX (OSIRIS-Apophis Explorer).

OSIRIS-REx est la première mission de retour d'échantillons d'astéroïdes de la NASA. Il a été lancé en septembre 2016 et s'est lancé dans un voyage d'exploration d'un astéroïde géocroiseur appelé « Bennu ». Le 24 septembre 2023, la capsule spatiale contenant les échantillons de Bennu atterrira dans le désert occidental de l'Utah. Ce sera la finale passionnante de cette mission. Source : NASA

Pendant ce temps, après quatre heures dans l'espace, la capsule pénétrera dans l'atmosphère terrestre à 8 h 42, heure du Centre (10 h 42, heure de l'Est), voyageant à environ 27 650 milles par heure (44 500 kilomètres par heure). À ce rythme, la compression de l’atmosphère terrestre générerait suffisamment d’énergie pour envelopper la capsule dans une boule de feu extrêmement chaude. La barrière thermique aidera à réguler la température à l’intérieur de la capsule, gardant ainsi les échantillons en sécurité dans un environnement similaire à la température de surface de Bennu.

Le parachute permettra à la capsule d'atterrir à une vitesse sûre. Environ 2 minutes après l'entrée de la capsule dans l'atmosphère, un parachute sera d'abord déployé pour stabiliser la transition vers des vitesses subsoniques. Six minutes plus tard, à environ 1,6 kilomètre au-dessus du désert, le parachute principal se déploiera, emmenant la capsule jusqu'à une zone de 36 milles sur 8,5 milles (58 kilomètres sur 14 kilomètres) sur un champ de tir militaire. Lors de l'atterrissage, la capsule ralentira jusqu'à environ 11 mph (18 km/h).

Enfin, 13 minutes seulement après son entrée dans l'atmosphère, la capsule arrivera sur Terre pour la première fois depuis sept ans, en attendant l'arrivée de l'équipe de récupération.

Cette image montre les événements entre le largage de la capsule d'échantillons du vaisseau spatial OSIRIS-REx et son atterrissage dans le désert de l'Utah. Source de l'image : Lockheed Martin

Environ 20 minutes avant l'atterrissage de la capsule, alors qu'elle est encore haute dans l'atmosphère terrestre, l'équipe du site de récupération montera à bord de quatre hélicoptères et se dirigera vers le désert. Les instruments thermiques suivront la lumière infrarouge de la signature thermique de la capsule jusqu'à ce que les instruments optiques puissent voir la capsule, donnant ainsi aux équipes de récupération un moyen de suivre la trajectoire de la capsule sur Terre. L'objectif de l'équipe de récupération est de récupérer la capsule du sol le plus rapidement possible pour éviter la contamination des échantillons par l'environnement terrestre.

Une fois la capsule trouvée et emballée, elle sera transportée par hélicoptère vers une salle blanche temporaire d'un champ de tir militaire, où elle subira un traitement initial et un démontage en vue du vol vers le Johnson Space Center de la NASA à Houston, où les échantillons seront enregistrés, conservés et distribués aux scientifiques du monde entier pour analyse.