Dr Patrick Michel & Prof. Makoto Yoshikawa at the French Embassy event.
By the NEO-MAPP Project communication department (en français ci-dessous)
Dr. Patrick Michel, coordinator of the NEO-MAPP Project, thanks His Excellency Mr. Philippe Setton, Ambassador of France to Japan, for his warm welcome and for listening attentively to recent advances and future challenges in the field of planetary defence.
Following a major Franco-Japanese competition organised by the Embassy, the image submitted by our Project was ranked among the twelve finalists, among more than fifty participants.
What was the process of obtaining our image?
In order to obtain a completely original image, two images were first extracted from a numerical simulation of asteroid destruction by collision, potentially giving rise to the asteroids Ryugu and Bennu, visited by the JAXA Hayabusa2 and NASA OSIRIS-REx probes. In fact, during such a collision, the initial asteroid, which is 100 km in size, is first pulverised into very small fragments of less than a hundred metres in size. These fragments then interact under their own attraction and can re-agglomerate to form aggregate asteroids such as Ryugu and Bennu, which shapes can also resemble the spinning tops of the two asteroids. The results were previously published in the peer-reviewed scientific journal Nature Communications, in a paper written by three members of our Project, Dr. Patrick Michel as first author, Prof. Makoto Yoshikawa and Dr. Brian May, among other asteroid specialists. The latter two are on the NEO-MAPP Advisory Board. Moreover, Prof. Yoshikawa of JAXA is the renowned Mission Manager of Hayabusa2 and Sir Brian H. May is the famous guitarist of the rock band Queen. These two images were therefore carefully and precisely extracted by Ms Claudia Manzoni (a leading stereoscopy specialist) together with Sir Brian May, in order to obtain the most perfect pair of stereoscopic images, viewable in three dimensions through a special pair of glasses. The three-dimensional view allows us to see details of the re-agglomeration process that causes small asteroids that are not accessible in two dimensions. This last pair of images was selected from the 12 finalists of the competition and presented to His Excellency by Patrick Michel, Makoto Yoshikawa and Julien Serrecourt (Project communication officer) at the competition awards ceremony.
What is the Hayabusa2 (JAXA) mission?
Hayabusa 2 (Japanese for “Peregrine Falcon 2”) is a space mission of JAXA, the Japanese space exploration agency. Launched on 3 December 2014, this space probe weighing just over 600 kilograms, powered by four ion engines, reached the asteroid (162173) Ryugu before studying it between June 2018 and November 2019. During its stay, the spacecraft dropped off several small devices on the ground, which collected data in situ using several onboard instruments. Hayabusa 2 took soil samples twice (5.4 grams in total, instead of the expected 100 milligrams) which were brought back to Earth and are currently being analysed. The capsule containing them had previously landed in the Woomera desert region of Australia on 5 December 2020.
This mission follows on from Hayabusa, launched in 2003. The latter, despite numerous setbacks, succeeded in bringing back a small amount of soil from an asteroid. The main technical characteristics of Hayabusa 2 are identical to those of its predecessor. The spacecraft is relatively small in size and has cameras, an altimeter and several spectrometers. It differs from its predecessor in the method of collecting samples and carrying a small MASCOT lander provided by the German (DLR) and French (CNES) space agencies, in an improved version of the ion engines and in an impact experiment to produce an artificial crater on the asteroid’s surface. The asteroid studied is of C-type, i.e. likely to contain organic material and hydrated minerals.
Hayabusa 2 is the second mission after Hayabusa to successfully return samples from an asteroid to Earth. It has been extraordinarily successful in all its risky operations. The data collected in situ have already allowed us to take a giant step forward in our understanding of the properties of asteroids, linked to the formation and evolution of the Solar System, and have provided the constraints necessary for the numerical modelling of the formation of Ryugu at the origin of the stereoscopic pair selected by the French Embassy. Moreover, the probe brought back a much larger amount of sample (5.4 grams) than the one targeted (100 milligrams), and the preliminary analyses have already produced very important new knowledge, confirming in particular the link between Ryugu and the most primitive meteorites we have in our collection, which has many implications.
JAXA recently decided to extend the Hayabusa 2 mission with a second objective: the study of the asteroid (1998) KY26, which belongs to a category never before visited by a space probe. It is a small (30 metres) and rapidly rotating asteroid (one rotation every 10 minutes). The space probe is due to reach it in July 2031, after more than 10 years of transit, including a flyby in 2026 of another type of asteroid.
Our European project NEO-MAPP is focused on Planetary Defence, and more precisely on the numerical modelling of the impact process, the dynamic and structural properties of asteroids and on the space instrumentation and the development of new tools for the analysis of the data obtained by these instruments. The reference mission of the project is the Hera mission of the European Space Agency (ESA), whose Principal Investigator, Patrick Michel, is also the coordinator of the NEO-MAPP project, which also includes most of the members of the Hera scientific team. It is supported by the European Commission through its Horizon 2020 programme (Grant Agreement nbr. 870377).
Retour sur le Concours d’images sur le thème de la recherche, organisé par l’Ambassade de France de Tokyo (En & Fr).
Par le service communication du Projet NEO-MAPP (English above)
Le Dr. Patrick Michel, coordinateur du Projet NEO-MAPP, remercie Son Excellence M. Philippe Setton, Ambassadeur de France au Japon, de son chaleureux accueil et de son écoute attentive des avancées récentes et des défis à venir en matière de défense planétaire.
À l’issue d’un grand concours franco-japonais organisé par l’Ambassade, l’image soumise par notre Projet a été classé parmi les douze finalistes, parmi plus de cinquante participants.
Quel a été le procédé d’obtention de notre image ?
Afin d’obtenir une image totalement originale, deux clichés ont d’abord été extraits d’une simulation numérique de destruction d’astéroïde par collision, donnant potentiellement naissance aux astéroïdes Ryugu et Bennu, visités par les sondes Hayabusa2 de la JAXA et OSIRIS-REx de la NASA, dont les deux corps seraient les fragments. En fait, lors d’une telle collision, l’astéroïde initial, d’une taille de 100 km, est d’abord pulvérisé en tous petits fragments de tailles inférieures à la centaine de mètre. Ces fragments interagissent ensuite sous leur propre attraction et peuvent se ré-agglomérer pour former des astéroïdes de type agrégat comme Ryugu et Bennu, dont les formes peuvent aussi ressembler à celle de toupie des deux astéroïdes. Les résultats avaient préalablement été publiés dans le journal scientifique à comité de lecture Nature Communications, au cœur d’un article écrit entre autres spécialistes des astéroïdes par trois membres de notre Projet, le Dr. Patrick Michel comme premier auteur, le Prof. Makoto Yoshikawa et le Dr. Brian May. Ces deux derniers sont dans le Comité Consultatif de NEO-MAPP. Par ailleurs, le Pr. Yoshikawa de la JAXA est le réputé Responsable de Mission d’Hayabusa2 et Sir Brian H. May est le célèbre guitariste du groupe de rock Queen. Ces deux clichés ont donc été extraits avec soin et précision par Mme Claudia Manzoni (grande spécialiste de la stéréoscopie) conjointement avec Sir Brian May, afin d’obtenir la plus parfaite paire d’images stéréoscopiques, visionnable en trois dimensions grâce à une paire de lunettes spéciales. La vision à trois dimension permet de voir des détails du processus de ré-agglomération à l’origine des petits astéroïdes inaccessibles à deux dimensions. C’est cette dernière paire d’images qui a été retenue parmi les 12 finalistes du concours et qui a été présentée à Son Excellence par Patrick Michel, Makoto Yoshikawa et Julien Serrecourt (chargé de communication du Projet) lors de la remise des prix du concours.
Qu’est-ce que la mission Hayabusa2 (JAXA) ?
Hayabusa 2 (en japonais « Faucon pèlerin 2 ») est une mission spatiale de la JAXA, l’agence d’exploration spatiale japonaise. Lancée le 3 décembre 2014, cette sonde spatiale d’un peu plus de 600 kilogrammes, propulsée par quatre moteurs ioniques, a rejoint l’astéroïde (162173) Ryugu avant de l’étudier entre juin 2018 et novembre 2019. Au cours de son séjour la sonde spatiale a déposé plusieurs petits engins sur le sol qui ont recueilli des données in situ grâce à plusieurs instruments embarqués. Hayabusa 2 a prélevé à deux reprises des échantillons du sol (5,4 grammes au total, au lieu des 100 milligrammes escomptés) qui ont été ramenés sur Terre et sont actuellement en cours d’analyse. La capsule qui les contient avait préalablement atterri dans la région désertique de Woomera en Australie le 5 décembre 2020.
Cette mission prend la suite d’Hayabusa lancée en 2003. Cette dernière, malgré de nombreux déboires, était parvenue à ramener une petite quantité de sol d’un astéroïde. Les principales caractéristiques techniques d’Hayabusa 2 sont identiques à celles de son prédécesseur. De taille relativement réduite, la sonde spatiale dispose de caméras, d’un altimètre et de plusieurs spectromètres. Elle se distingue de son prédécesseur par la méthode de collecte des échantillons et l’emport d’un petit atterrisseur MASCOT fourni par les agences spatiales allemande (DLR) et française (CNES), par une version améliorée des moteurs ioniques et par une expérience d’impact ayant pour but de produire un cratère artificiel sur la surface de l’astéroïde. L’astéroïde étudié est de type C, c’est-à-dire susceptible de contenir des matériaux organiques et des minéraux hydratés.
Hayabusa 2 est, après Hayabusa, la deuxième mission ayant réussi à ramener des échantillons d’un astéroïde sur Terre. Elle accomplit toutes ses opérations pourtant très risquées avec un succès extraordinaires. Les données collectées in situ ont déjà permis de franchir un pas de géant dans notre compréhension des propriétés des astéroïdes, liées à la formation et à l’évolution du Système Solaire, et ont fourni les contraintes nécessaires aux modélisations numériques de formation de Ryugu à l’origine de la paire stéréoscopique sélectionnée par le concours de l’Ambassade de France. De plus, la sonde a ramené une quantité d’échantillon (5,4 grammes) bien plus grande que celle visée (100 milligrammes), et les analyses préliminaires ont déjà permis de produire de nouvelles connaissances très importantes, confirmant notamment le lien entre Ryugu et les météorites les plus primitives que nous avons dans notre collection, ce qui a de nombreuses implications.
La JAXA a récemment décidé de prolonger la mission de Hayabusa 2 en lui donnant un deuxième objectif : l’étude de l’astéroïde (1998) KY26 qui appartient à une catégorie jamais encore visitée par une sonde spatiale. Il s’agit d’un astéroïde de petite taille (30 mètres) en rotation rapide (une rotation toutes les 10 minutes). La sonde spatiale doit l’atteindre en juillet 2031, soit après plus de 10 ans de transit qui inclut le survol en 2026 d’un autre type d’astéroïde.
Notre projet européen NEO-MAPP est centré sur la Défense Planétaire, et précisément sur la modélisation numérique du processus d’impact, des propriétés dynamiques et structurelles des astéroïde et sur l’instrumentation spatiale ainsi que le développement de nouveaux outils d’analyses des données obtenus par ces instruments. La mission de référence du projet est la mission Hera de l’Agence Spatiale Européenne (ESA), dont l’Investigateur Principal, Patrick Michel, est aussi le coordinateur du projet NEO-MAPP qui inclut aussi la plupart des membres de l’équipe scientifique d’Hera. Il bénéficie du soutien de la Commission Européenne au travers de son programme Horizon 2020 (Accord de Subvention N°870377).