Cette étude concerne l’imagerie de la structure interne des astéroïdes et a été réalisée sur un analogue de l’astéroïde (25143) Itokawa, un astéroïde rencontré par la mission Hayabusa de l’agence spatiale japonaise JAXA en 2005.
Ces travaux ont été conduits dans le cadre d’une collaboration entre des chercheurs du département de mathématiques et de statistiques de l’université de Tampere en Finlande et des chercheurs de l’Institut Fresnel à Marseille. Ils ont donné lieu à deux articles conjoints publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics. Dans ces articles, une étude des procédures d’imagerie exploitant l’interaction des ondes électromagnétiques avec les astéroïdes est proposée avec l’idée de faire progresser le développement des techniques d’inversion à utiliser pour les futures études radar de science planétaire ciblant les petits corps du système solaire (SSSB). La configuration la plus courante pour les radars spatiaux, une configuration monostatique, a été choisie.
Deux analogues de cet astéroïde ont été construits par impression 3D, en respectant autant que possible les connaissances actuelles sur cet astéroïde. Des mesures de diffraction par ces analogues dans la gamme de fréquences des micro-ondes ont été effectuées dans un environnement de laboratoire contrôlé (chambre anéchoïque, figure 1). Nous avons étudié la possibilité d’imager la structure interne de ces analogues avec deux procédures différentes, l’une dans le domaine fréquentiel (partie 1 de l’étude) et l’autre dans le domaine temporel (partie 2 de l’étude). Toutes les inversions ont été effectuées en utilisant le même jeu mesures. Les résultats montrent qu’avec ces deux approches, il est possible d’obtenir la structure interne des analogues et de l’imager à partir de ces mesures de type radar monostatique (figures 2 et 3). Ceci est encourageant pour pouvoir exploiter les données des futures missions avec radar vers les astéroides, comme la mission HERA de l’ESA, avec à son bord un radar, dont le départ est prévu l’année prochaine vers l’astéroïde binaire (65803) Didymos.
Référence :
[1] A. Dufaure, C. Eyraud, L-I. Sorsa, Y.O. Yusuf, S. Pursiainen, and J-M. Geffrin, Imaging of the internal structure of an asteroid analogue from quasi-monostatic microwave measurements. Part 1 : The frequency domain approach., Astronomy & Astrophysics, Vol. 674, art. A72, june 2023
[2] L.-I. Sorsa, Y.O. Yusuf, A. Dufaure, J-M. Geffrin, C. Eyraud and S. Pursiainen, Imaging of the internal structure of an asteroid analogue from quasi-monostatic microwave measurements. Part 2 : The time domain approach., Astronomy & Astrophysics, Vol. 674, art. A73, june 2023
Part I – https://doi.org/10.1051/0004-6361/202244777
Part II – https://doi.org/10.1051/0004-6361/202244778
Partenariat : Cette recherche est le résultat d’un travail collaboratif entre des chercheurs du département de Mathematics and Statistics de l’Université de Tampere(Liisa-Ida Sorsa, Sampsa Pursiainen, Yusuf Oluwatoki Yusuf) et des chercheurs de l’équipe HIPE à l’Institut Fresnel (Astrid Dufaure, Christelle Eyraud, Jean-Michel Geffrin).
Que le Centre de Calcul Intensif d’Aix-Marseille et le CSC – IT Center for Science Ltd. soient ici remerciés pour l’accès à leurs ressources de calcul à haute performance. Nous remercions aussi le Centre Commun de Ressources en Microonde de nous avoir permis d’utiliser leur chambre anéchoïque entièrement équipée. Les chercheurs finlandais bénéficient du soutien du Centre d’excellence en modélisation inverse et imagerie (Académie de Finlande 2018-2025, numéro de projet 312341) et de l’Académie de Finlande, numéro de projet 336151.
Contact Chercheur : Christelle EYRAUD – Équipe HIPE, Institut Fresnel.
