Deux chercheurs robotiques de l'Agence spatiale européenne (ESA) stationnés sur l'orbite de Mars, ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) et Mars Express, ont réussi à observer un visiteur rare des profondeurs de l'espace. Il s'agit de la comète interstellaire 3I/ATLAS qui a filé à proximité de la planète rouge du 1er au 7 octobre. Les deux satellites ont eu la meilleure vue de la comète à ce jour de tous les engins spatiaux de l'Agence spatiale européenne. Au moment du passage le plus proche de Mars, le 3 octobre, ce voyageur interstellaire se trouvait à une distance de 30 millions de kilomètres.

Chaque engin spatial a utilisé sa caméra spécialisée pour enregistrer le passage de la comète. Ces caméras sont principalement destinées à l'imagerie de la surface de Mars, qui n'est qu'à quelques centaines à quelques milliers de kilomètres de leurs orbites. Pour cette raison, les scientifiques n'étaient pas sûrs des résultats qu'ils pouvaient attendre de l'observation d'une cible extrêmement faible et aussi éloignée. Cependant, le résultat est étonnamment bon et fournit de nouvelles informations précieuses.

Notre galaxie abrite des milliards d'étoiles et de planètes, mais les voyageurs interstellaires comme la comète 3I/ATLAS sont une rareté dans notre système solaire. Toutes les comètes étudiées jusqu'à présent, y compris la comète de Halley, partagent une origine commune avec notre système solaire, qui a 4,6 milliards d'années. D'autre part, les comètes interstellaires sont de véritables étrangers, portant avec elles des indices sur la formation de mondes bien au-delà du nôtre. La comète 3I/ATLAS est le troisième objet de ce type jamais observé, après 1I/ʻOumuamua (2017) et 2I/Borisov (2019), ce qui la rend extrêmement importante pour la science.

Elle a été repérée pour la première fois le 1er juillet 2025 à l'aide du télescope Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS) au Chili. Sa trajectoire inhabituelle, qui la mène du "disque épais" de la Voie lactée - une région d'étoiles anciennes, a conduit les astronomes à conclure qu'elle pourrait être la plus ancienne comète jamais observée. Les estimations suggèrent qu'elle pourrait avoir entre 7,6 et 14 milliards d'années, ce qui la rend potentiellement trois milliards d'années ou plus plus ancienne que le système solaire lui-même.

Imagerie réussie malgré des défis extrêmes

L'engin spatial ExoMars TGO, dont la mission principale est d'étudier les gaz traces dans l'atmosphère martienne tels que le méthane, a utilisé son Colour and Stereo Surface Imaging System (CaSSIS) pour capturer une série de photographies. Dans le GIF publié, la comète 3I/ATLAS est vue comme un point blanc légèrement flou se déplaçant vers le bas, près du centre de l'image. Ce point représente en fait le noyau de la comète, composé de glace et de roche, entouré d'un nuage de gaz et de poussière connu sous le nom de coma. Selon Nick Thomas, l'enquêteur principal de la caméra CaSSIS, c'était une observation extrêmement difficile car la comète était 10 000 à 100 000 fois plus faible que les cibles habituelles, comme la surface de Mars.

Bien que CaSSIS n'ait pas pu distinguer le noyau de la coma en raison de la grande distance - l'imagerie d'un noyau de seulement quelques kilomètres de large serait aussi impossible que l'observation d'un téléphone portable sur la Lune depuis la Terre - la coma, qui s'étend sur plusieurs milliers de kilomètres, est clairement visible. La coma se forme lorsque la comète 3I/ATLAS s'approche du Soleil. La chaleur et le rayonnement de l'étoile chauffent la comète, provoquant la libération de gaz et de poussière qui créent un halo lumineux autour du noyau. Fait intéressant, bien qu'une queue était également attendue de la comète, elle n'était pas visible sur les images. Cela ne signifie pas que la queue n'existe pas, mais qu'elle est trop faible pour être enregistrée. La queue et la coma devraient s'agrandir et s'intensifier à mesure que la comète s'approche du Soleil.

L'analyse des données est en cours

Bien qu'ExoMars TGO ait réussi à imager la comète, la situation avec Mars Express est différente. La comète 3I/ATLAS n'est toujours pas visible sur les images de Mars Express, en partie à cause du temps d'exposition plus court, qui n'était que de 0,5 seconde (ce qui est la limitation maximale pour Mars Express), contre cinq secondes pour ExoMars TGO. Les scientifiques sont toujours optimistes et continueront d'analyser les données collectées, y compris en combinant plusieurs images de Mars Express pour essayer de détecter cet objet faiblement éclairé.

En plus de l'imagerie, les équipes ont également essayé de mesurer le spectre lumineux de la comète en utilisant des spectromètres sur les deux engins spatiaux. Sur Mars Express, il s'agit d'OMEGA (Observatoire pour la Minéralogie, l'Eau, les Glaces et l'Activité), qui cartographie la composition minérale de la surface et de l'atmosphère, et de SPICAM (Spectroscopy for the Investigation of the Characteristics of the Atmosphere of Mars), qui analyse la composition de l'atmosphère. ExoMars TGO a utilisé son spectromètre NOMAD pour des mesures similaires. On ne sait pas actuellement si la coma était suffisamment brillante pour une analyse spectrale de la composition chimique. Dans les semaines et les mois à venir, les scientifiques continueront d'analyser pour découvrir de quoi est faite la comète 3I/ATLAS et comment elle se comporte à l'approche du Soleil.

Colin Wilson, scientifique sur les projets Mars Express et ExoMars à l'ESA, a déclaré qu'il est toujours excitant lorsque les engins spatiaux doivent faire face à des situations inattendues comme celle-ci. Leur objectif principal est l'exploration scientifique de Mars, mais l'observation d'objets externes comme cette comète offre une occasion unique d'élargir nos connaissances. On s'attend à ce qu'une analyse plus approfondie des données révèle davantage sur ce mystérieux visiteur.

Ce qui nous attend?

Le voyage de la comète 3I/ATLAS à travers la partie interne du système solaire se poursuivra, et sa prochaine étape majeure sera une rencontre rapprochée avec le Soleil fin octobre. En novembre, une autre mission de l'ESA, Jupiter Icy Moons Explorer (Juice), pointera également ses instruments vers la comète. Bien que Juice sera plus éloigné de la comète que ne l'étaient les orbiteurs martiens, il l'observera après son approche la plus proche du Soleil, quand elle sera dans un état beaucoup plus actif. Bien que les données de la mission Juice n'arriveront qu'en février 2026, les attentes sont grandes car ce sera l'occasion d'observer la comète dans toute sa splendeur.

De tels vagabonds de glace en dehors du système solaire représentent un lien rare et tangible avec le reste de la galaxie. La possibilité d'une visite physique à l'un d'eux représente une opportunité pour l'humanité d'établir un lien avec notre univers à un niveau totalement nouveau. C'est avec cet objectif que l'ESA développe la mission Comet Interceptor.

Cette mission unique est prévue pour un lancement en 2029 sur une orbite de stationnement au point stable L2 (point de Lagrange), situé à environ 1,5 million de kilomètres de la Terre dans la direction opposée au Soleil. Là, elle attendra une cible appropriée - une comète primitive du lointain nuage d'Oort ou, ce qui est encore plus stimulant et attrayant, un objet interstellaire comme la comète 3I/ATLAS. La mission est conçue pour rencontrer un objet qui n'a même pas encore été découvert, ce qui est une approche totalement nouvelle de l'exploration spatiale. Si une cible appropriée apparaît, le Comet Interceptor se lancera à sa poursuite. Quelques semaines avant la rencontre, l'engin spatial principal libérera deux sondes plus petites qui recueilleront des données de manière indépendante et créeront un profil 3D de la comète et de son interaction avec le vent solaire.

Michael Kueppers, un scientifique du projet Comet Interceptor, souligne qu'au moment de la sélection de la mission en 2019, un seul objet interstellaire était connu, 1I/ʻOumuamua. Après cela, deux autres ont été découverts, et chacun d'eux montre une grande diversité d'apparence. La visite d'un tel objet pourrait conduire à une percée dans la compréhension de leur nature. Bien qu'il reste peu probable qu'un objet interstellaire soit trouvé et qui soit accessible à la mission Comet Interceptor, cet engin spatial servira de pionnier pour de futures missions à réaction rapide, prouvant le concept d'attente dans l'espace pour la bonne cible. Ce sera une étape clé pour éclairer les secrets de ces visiteurs mystérieux des profondeurs inconnues de l'espace.