Après un voyage étonnant, un grain de l’astéroïde Bennu sera amené au Diamond Light Source, le synchrotron national du Royaume-Uni, pour des mesures scientifiques. Le grain provient de 100 milligrammes d’échantillon envoyés au Natural History Museum (NHM) de Londres, une petite fraction des quelque 70 grammes de roche et de poussière Bennu rapportés par la mission OSIRIS-REx de la NASA. Il fera l’objet d’une analyse intensive à l’instrument Dual Imaging And Diffraction (DIAD) de Diamond par le Dr Ashley King et son équipe du NHM et d’autres collaborateurs OSIRIS-REx des universités Open, Oxford et Manchester.
La ligne de lumière DIAD de Diamond est un instrument scientifique unique en son genre capable d’extraire des informations sur la composition chimique et de permettre une dissection virtuelle à un niveau de détail sans précédent, de manière non destructive. Cela fournira une richesse de données scientifiques et de nouvelles connaissances sur l’astéroïde et les origines de notre système solaire.
Le vaisseau spatial Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, and Security-Regolith Explorer (OSIRIS-REx) a été lancé vers l’astéroïde géocroiseur Bennu le 8 septembre 2016. En octobre 2020, il a collecté un échantillon de roches et de poussière de la surface de Bennu. , à 330 millions de km (205 millions de miles) de la Terre. Le matériel, collecté par la mission de la NASA, a mis près de trois ans pour revenir sur Terre (désert de l’Utah, États-Unis) le 24 septembre 2023.
Le Dr Ashley King, planétologue du Musée d’histoire naturelle, se spécialise dans l’utilisation des techniques synchrotron pour examiner des échantillons qui sont littéralement hors de ce monde. Il a déjà étudié des échantillons de météorites à Diamond. Il utilisera ces connaissances et les vastes collections de minéraux et de météorites du musée dans l’étude pour permettre à l’équipe de recherche de faire des comparaisons d’échantillons et de disposer de normes pour faciliter les calculs.
Le Dr King faisait partie du groupe qui a posé les premiers yeux et instruments sur les échantillons rocheux de l’astéroïde Bennu et les a examinés dans un laboratoire spécialement conçu au Johnson Space Center de la NASA au Texas. Cette analyse initiale a montré que la poudre noire extraterrestre était riche en carbone et en minéraux chargés d’eau, ce que le Dr King est ravi de vérifier à l’aide de l’instrument DIAD de Diamond.
Il commente : « Bien que cet échantillon soit petit, à peine plus gros qu’un grain de sable, il est plus que suffisant pour révéler de nombreuses informations sur notre système solaire. Le diamant est essentiel car il permet des tests non destructifs des échantillons. Les échantillons de Bennu seront utilisés pour tester les théories suggérant que des astéroïdes comme Bennu pourraient avoir été impliqués dans la fourniture de composants clés au jeune système terrestre il y a environ 4,5 milliards d’années.
« Potentiellement, c’est ainsi que nous avons obtenu l’eau de nos océans et certains des composés nécessaires au démarrage de la vie. Nos expériences sont axées sur la compréhension de la minéralogie, de la composition et des textures des échantillons afin de pouvoir raconter l’histoire de Bennu. Grâce à DIAD, nous pourrons explorer la minéralogie de Bennu en 3D. »
Le Dr Sharif Ahmed, scientifique principal de la ligne de lumière Dual Imaging And Diffraction (DIAD) de Diamond, ajoute : « Ce qui distingue DIAD est sa capacité unique à mesurer la composition chimique et la structure interne 3D de l’échantillon en même temps et au même endroit. J’y parviens en combinant la diffraction des rayons X sur poudre et la tomodensitométrie des rayons X, ce qui permet à DIAD d’extraire des informations qu’aucun autre instrument ne peut extraire. Nous sommes très heureux d’être l’un des premiers instruments au monde à analyser un morceau de Bennu. J’ai hâte de voir ce que DIAD révèle. »
DIAD est un instrument à rayons X à double faisceau pour l’imagerie, la diffraction et la diffusion, qui permet aux scientifiques d’étudier la microstructure interne 2D et 3D de structures complexes et dynamiques (avec imagerie) ainsi que les informations locales de phase et de déformation (issues de la diffraction). à l’échelle du micron.
Le professeur Gianluigi Botton, PDG de Diamond Light Source, conclut : « Il est étonnant de penser que ces échantillons proviennent de l’astéroïde grâce à une prouesse d’ingénierie qui a permis à la mission OSIRIS-REx d’être un tel succès. C’est merveilleux de voir nos scientifiques pouvoir jouer leur rôle dans cette importante collaboration mondiale. Les équipes impliquées pensent que cette recherche accélérera notre compréhension de la formation des planètes et de la façon dont la vie elle-même a commencé, les astéroïdes étant considérés comme les éléments constitutifs de notre système solaire.
Les équipes d’OSIRIS-REx ont pour objectif de réaliser une série d’études à temps pour rendre compte au Conférence sur les sciences lunaires et planétaires (LPSC) en mars 2024. Deux articles de synthèse majeurs devraient également être publiés dans la revue Météoritiques et sciences planétaires.