En octobre 2023, la sonde Psyché s'est lancée pour un long voyage, dont l'issue cache peut-être le cœur d'une ancienne protoplanète. La sonde est en effet en route pour l’astéroïde (16) Psyché, situé dans la ceinture principale d’astéroïdes, entre les orbites de Mars et de Jupiter. Elle doit l'atteindre, si tout va bien, en 2029.

Mais avant de poursuivre sa route vers cet objet céleste hors du commun, la sonde avait une étape cruciale à franchir : son passage près de Mars. Une manœuvre aux multiples objectifs, destinée à profiter de l'assistance gravitationnelle de la planète pour ajuster sa trajectoire et son énergie orbitale, mais aussi à mettre à l'épreuve ses instruments scientifiques. Et sur ce dernier point, le bilan est particulièrement encourageant.

Pas de données nouvelles, mais un test grandeur nature parfaitement réussi

« Nous ne nous attendions pas à faire de grandes découvertes, étant donné que Mars a déjà été étudiée en profondeur. Mais grâce à la perspective unique offerte par Psyché, nous avons pu compléter les connaissances scientifiques sur la Planète rouge avec les données que nous avons recueillies », explique Lindy Elkins-Tanton, de l'Université de Californie à Berkeley.

Les instruments de la sonde ont notamment permis d'étudier l'environnement magnétique de Mars et de détecter des neutrons s'échappant de la planète. Psyché est équipée d'un spectromètre à rayons gamma et à neutrons, conçu pour déterminer la composition de l'astéroïde qu'elle doit explorer. Lorsque des rayons cosmiques très énergétiques bombardent la surface d'un astre, ils interagissent avec les éléments chimiques présents dans le sol. Cette interaction provoque l'émission de neutrons et de rayons gamma, dont les caractéristiques dépendent des éléments rencontrés. En analysant ces émissions, les scientifiques peuvent ainsi déterminer la composition de la surface d'un astre.

Lors de son passage près de Mars, la sonde se trouvait à environ 4 609 kilomètres d'altitude, une distance trop importante pour détecter les rayons gamma émis par la planète. En revanche, le spectromètre a bien détecté un flux de neutrons s'échappant de sa surface et de son atmosphère, dans des proportions proches de celles attendues. Une excellente occasion de vérifier que l'instrument fonctionne comme prévu avant son arrivée auprès de Psyché.

À la découverte d’un monde métallique vestige de la naissance du Système solaire

Le magnétomètre a lui aussi passé avec succès ce test grandeur nature. Alors que la sonde traversait la région du « choc en arc », là où le vent solaire rencontre et perturbe l'environnement magnétique de Mars, l'instrument a détecté une forte augmentation du champ magnétique. Une observation qui a permis de confirmer ses performances dans un environnement dynamique et complexe.

Ces observations n'étaient donc pas destinées à révolutionner notre connaissance de Mars, mais elles ont permis de tester et de valider les instruments de Psyché dans des conditions réelles. Les scientifiques peuvent désormais aborder la suite du voyage avec confiance.

Car l'objectif de la mission est ambitieux : déterminer la nature exacte de l'astéroïde Psyché et rechercher la présence d'un éventuel champ magnétique fossile. D'environ 200 kilomètres de diamètre, l'astéroïde serait principalement composé de métaux et pourrait être le vestige du noyau riche en fer d'un ancien embryon planétaire. À partir de 2029, les observations de la sonde permettront de mettre cette hypothèse à l'épreuve et d'en apprendre davantage sur l'origine et l'histoire de cet étonnant monde métallique.