La course aux comètes est relancée et de fort belle manière. Imaginée par la Nasa, la mission Stardust, dont le lancement est prévu au début de ce mois, renoue en effet avec une aventure qui n'avait plus été tentée depuis 1986, où une armada de cinq sondes avaient foncé à la rencontre de la comète de Halley. Un rendez-vous historique, symbolisé aujourd'hui encore par l'étonnante image que la sonde européenne Giotto avait faite du noyau de la comète - la première du genre et la seule à ce jour. Àl'époque, ces missions avaient bouleversé nos connaissances sur ces petits corps de glace venus des confins du Système solaire. C'est dire si le rendez-vous entre Stardust et la comète Wild 2 est attendu par les astronomes, condamnés depuis douze ans à se satisfaire d'observations depuis le sol ou à espérer qu'une comète daigne s'installer dans leur ciel pendant quelques semaines, comme Hyakutake en 1996 ou Hale-Bopp en 1997.
Stardust est modeste par la taille : 350 kg. En revanche, ses objectifs sont ambitieux. Outre un plongeon dans la chevelure de la comète et un survol de son noyau à 150 km d'altitude, sa principale mission consistera à collecter des échantillons de poussières, d'abord dans le milieu interplanétaire au cours de sa longue croisière, puis dans la chevelure, et à rapporter le tout sur Terre en Janvier 2006. Cela ne s'est jamais fait et un tel défi a évidemment un prix. Il impose en particulier un survol à très basse vitesse 6,1 km/s, soit dix fois moins que la vitesse de Giotto lors de sa rencontre avec la comète de Halley. Cette "lenteur" est un impératif d'une part pour la sauvegarde de la sonde et de ses instruments, d'autre part pour la qualité des prélèvements de poussières dans la chevelure. Elle a du même coup imposé un calcul de trajectoire qui est un modèle d'ingéniosité. "Si nous voulons croiser l'orbite de Wild 2 à une vitesse relativement réduite et à un momentprécis, nous devons commencer par donner une impulsion à la sonde", explique Kenneth Atkins, responsable du projet au JPL. Ceci afin, notamment, d'élargir sensiblement sa course. Un tel choix présente par ailleurs l'intérêt d'allonger le temps que Stardust passera dans le milieu interplanétaire et donc les plages où elle recueillera un peu de ces poussières interstellaires qui traînent dans le Système solaire. Sa masse modeste lui interdisant d'emporter d'autre carburant que celui nécessaire aux ultimes manoeuvres de pilotage, la sonde aura recours à l'assistance gravitationnelle d'une planète, en l'occurrence la Terre.

Le parcours imaginé consiste ainsi en une succession de trois grandes boucles autour du Soleil dont la première ramènera Stardust à proximité de la Terre, le 15 janvier 2001 pour y subir son indispensable accélération. Deux séquences de collecte de poussières sont prévues, de mars à mai 2000, puis de juillet à décembre 2002, à deux périodes où la vitesse d'impact des grains interstellaires sur les récepteurs de Stardust sera inférieure à 25 km/s. `La deuxième orbite sachèvera le 22 juillet2003, et c'est au cours de la troisième que la sonde croisera la route de Wild 2, le 2 janvier 2004'; précise Joe Vellinga, responsable du projet pour le compte de Lockheed?Martin. Wild 2 sera alors passée au plus près du Soleil depuis une centaine de jours. Elle se trouvera à 280 millions de kilomètres de l'étoile et à près de 400 millions de kilomètres de la Terre.

Les choses sérieuses commenceront en fait 100 jours avant le survol, avec les premières images. Une par semaine d'abord, puis deux, puis un cliché quotidien à quelques jours de la rencontre rapprochée. Douze heures avant ce rendez?vous, le rythme atteindra une image à l'heure. On sera au coeur de la mission un peu plus tard, quand Stardust plongera dans la chevelure de la comète. Le noyau de Wild 2 ne sera plus distant que de 100 000 km ?l'équivalent de cinq heures de course pourla sonde dont le collecteur de poussières aura été déployé, ainsi que tous les instruments de mesure. Le survol lui?même sera très bref. Huit minutes en tout au cours desquelles la sonde et le noyau de Wild 2 ne seront plus séparés que par 150 km. Poussières, jets de gaz, taille, albédo ou forme du noyau, rien en principe ne devrait échapper à la caméra et au spectromètre de Stardust. Selon la Nasa, soixante?
quatre images, d'une résolution dix fois supérieure à celles faites par Giotto en 1986, seront réalisées lors de ce rase?mottes éclair. C'est aussi durant ce court passage que les astronomes américains espèrent recueillir les grains cométaires les plus "frais". La rencontre s'achèvera 150 jours plus tard lorsque les routes de Wild 2 et de la sonde se sépareront définitivement, cette derrùère amorçant alors son long voyage de retour vers la Terre avec sa minuscule pincée de poussières.

 l'arrivée, ce trésor ne pèsera guère plus de 0,03 g. Encore fautif que le piège à poussières qu'ont imaginé les scientifiques soit à la hauteur de leurs attentes. Le succès de la mission repose en effet sur les qualités de l'aérogel, une matière d'une densité très faible déjà utilisée pour protéger les équipements de la sonde Mars Pathfinder. Constitué d'un agglomérat de microbilles, l'aérogel "est un extraordinaire isolant et surtout un formidable matelas pour capturer les poussières les plus fanes, dune taille inférieure à 100 pm" affirme Kenneth Atkins. Disposé sur les deux faces du collecteur (0,1 in' au total), il devra se montrer aussi efficace pour les grains cométaires que pour les poussières interstellaires. Les premiers, `moins rapides que la sonde, seront capturés sur la face avant du collecteur, poursuit Kenneth Atkins.  l'inverse, les particules interstellaires, bien plus rapides, percuteront la face arrière." La récolte terminée, le tout sera scellé dans une capsule prévue pour supporter le retour sur Terre. Un événement fixé au 15 janvier 2006, lorsque la sonde larguera ce précieux colis dans l'atmosphère terrestre. Récupération prévue vers 3 h, quelque part sur une base militaire de l'Utah.

Fort sagement, les scientifiques ne vont toutefois pas se contenter d'attendre ce retour. La traversée de la chevelure de Wild 2 et le survol de son noyau donneront lieu à une intense séquence de mesures et d'analyses in situ. Ce sera l'affaire du Comet and Interplanetary Dust Analyzer (Cida), double instrument à la fois spectromètre et compteur de particules. `Nous espérons recueillir beaucoup d informations sur des particules organiques qui pourraient ne pas survivre au retour sur Terre'; précise le Dr Jochen Kissel. Ce chercheur de l'Institut Max Planck a conçu le spectromètre de masse, un instrument inspiré de ceux qui équipaient les sondes Giotto et Véga mais doté d'une surface collectrice bien plus étendue (100 cm' contre 5 cm2 pour ses prédécesseurs). Grâce à une vitesse de survol nettement plus faible, l'impact des particules sur les détecteurs sera cent fois moins violent que sur Giotto. Ce qui laisse espérer aux responsables de la mission de pouvoir analyser des molécules organiques complexes. Cette perspective intéresse particulièrement les exobiologistes, curieux d'étudier un tel matériau recueilli sur un de ces petits corps de glace susceptibles d'avoir joué un rôle dans l'enrichissement de la Terre à la fois en eau et en éléments prébiotiques. De ce point de vue, le choix de Wild 2 paraît particulièrement judicieux. L'histoire de cette comète est en effet singulière. `Depuis la création du Système solaire, elle gravitait sur une orbite lointaine, dont le périhélie se situait à peu près au niveau de l'orbite de Jupiter, "commente Donald Brownlee, le responsable scientifique de la mission Stardust. Et cela jusqu'au 10 septembre 1974, date à laquelle son rapprochement à moins d'un million de kilomètres de la planète géante l'a expédiée sur une orbite nouvelle, dont le périhélie se situe au niveau de l'orbite de Mars et l'aphélie à hauteur de celle de Jupiter. Elle est dès lors devenue accessible. D'où sa découverte, quatre ans plus tard, par l'astronome Paul Wild. Sa fréquentation du Système solaire intérieur est suffisamment récente pour que ses passages au voisinage du Soleil ne l'aient que peu altérée. "Contrairement à la comète de Halley, Wild 2 a très peu évolué depuis la création du Système solaire"; assure Donald Brownlee. La dimension de son noyau, estimé à 2 km, pour une masse de 15 milliards de tonnes en fait par ailleurs une très petite comète, de faible densité et relativement peu active, ce qui autorise un survol très rapproché tout en faisant courir à Stardust beaucoup moins de risques qu'à Giotto en 1986.

À l'instar de Lunar Prospector ou Mars Pathfinder, Stardust appartient à la famille des missions Discovery, véritable symbole de la nouvelle politique de la Nasa qui vise à promouvoir des programmes ciblés, pouvant être menés à bien dans des délais courts et des budgets mesurés. Une approche qui, selon Kenneth Atkins, a relancé l'intérêt pour les comètes et les petits corps du Système solaire. `Les projets dans ce domaine étaient quelque peu éclipsés par l'intérêt que suscitaient les grosses missions planétaires. Les programmes Discovery ont ouvert au contraire de nouvelles perspectives aux spécialistes des petits corps. Sans compter qu ïls présentent un intérêt certain pour la mise au point de technologies nouvelles. "Sélectionné en 1995, le projet Stardust a pu démarrer en 1996 - soit à peine trois ans avant le lancement - avec un budget inférieur à 200 millions de dollars. Autant de contraintes de délais et de coûts avec lesquelles les responsables du programme ont dû composer. Nous avons dû nous associer très tôt au programme Mars 98, lancé en décembre dernier, afin défaire des achats groupés de certains équipements, en particulier des unités de télécommunication"; explique par exemple Kenneth Atkins. Qui dit budget modeste dit lanceur bon marché, et donc masse limitée pour la sonde. Or Stardust devait absolument emporter un pesant bouclier, indispensable à la protection de la capsule lors de la rentrée dans l'atmosphère terrestre. Tous les autres éléments de la sonde ont dû en conséquence céder du poids afin de respecter une masse totale limitée à 350 kg. Et Kenneth Atkins de conclure : "Il nous a fallu également bien maîtriser les techniques de rentrée dans l'atmosphère. Stardust se présentera à près de 45 000 km/h. C'est beaucoup plus rapide que les 36000 kmlh dune capsule Apollo. À cette vitesse, aucune erreur de trajectoire n'est permise. "
Toujours est-il que le lancement de Stardust ouvrira une décennie totalement inédite d'exploration cométaire par des sondes. Deux ans avant qu'elle n'atteigne Wild 2, une autre mission américaine quittera la Terre pour un long périple dans le Système solaire. Contour (Comet Nucleus Tour) devrait en effet survoler successivement les comètes Encke (2003), SchwassmannWachmann 3 (2006) et la comète d'Arrest en 2008. En janvier 2003, ce sera au tour des Européens d'entrer dans la course avec le lancement de la sonde Rosetta par une
Ariane 5. Une mission à laquelle la Nasa était associée à l'origine et qui reste sans aucun doute la plus ambitieuse de toute la série. Rosetta devrait en effet rejoindre la comète Wirtanen en 2011 pour se mettre en orbite autour de son noyau et l'accompagner ainsi pendant un an et demi durant sa course vers le Soleil, dont la sonde fera le tour en septembre 2013. Rosetta sera alors aux premières loges pour mesurer l'effet sur Wirtanen d'un échauffement solaire maximal. D'ici là, outre le déploiement d'une batterie d'instruments, la sonde larguera à la surface de la comète un module d'exploration. Capable de se déplacer sur la surface et de procéder à des forages dans la glace cométaire, ce petit robot est, aux yeux de Marcello Coradini, responsable des missions d'exploration du Système Solaire àPESA, un véritable laboratoire dont les relevés seront "bien plus efficaces et plus riches d'informations que la récupération de poussières, qui seront, elles, profondément altérées par la rentrée dans latmosphère" Et d'ajouter que Rosetta réalisera en une fois l'équivalent de plusieurs missions Discovery. Enfin, en 2003 également, la Nasa lancera la mission Deep Space 4, parfois qualifiée de "Rosetta américaine". Et pour cause. Ce projet a été monté après la décision de l'agence spatiale américaine d'abandonner sa collaboration à la sonde européenne. Elle en a gardé le module Champollion, qui devait àl'origine se poser sur Wirtanen. Il le fera sur Tempel 1 en 2005, la Nasa ayant pour ambition d'extraire des échantillons du noyau cométaire et de les rapporter sur Terre en 2010. À plus long terme, l'agence envisage même de surpasser les scénaristes hollywoodiens. Son projet Deep Impact consisterait à lancer un projectile de 500 kg sur Tempel 1, de façon à créer un cratère de 20 m pour observer les couches internes du noyau.