La sonde chinoise en orbite autour de Mars prend des photos historiques de l’objet interstellaire 3I/ATLAS

Un rare visiteur cosmique photographié depuis la planète rouge

La sonde chinoise Tianwen-1, actuellement en orbite autour de Mars, a franchi une étape importante dans l’exploration de l’espace lointain. Elle a réussi à prendre des images détaillées de la comète 3I/ATLAS, un objet rare venu de l’extérieur de notre système solaire. Cette observation, réalisée début octobre 2025, est la première photographie d’un « visiteur » interstellaire prise depuis l’orbite martienne. Elle témoigne d’un progrès remarquable dans la capacité à surveiller des corps célestes lointains et dynamiques. La comète a été observée à environ 30 millions de kilomètres de l’orbiteur chinois, alors qu’elle filait à une vitesse impressionnante de 58 kilomètres par seconde. Cette observation inédite fournit de précieuses données à la communauté scientifique internationale, qui étudie la composition et la trajectoire d’objets formés dans d’autres systèmes stellaires.

Les images diffusées par l’Administration spatiale nationale chinoise (CNSA) montrent le noyau de la comète et sa coma gazeuse avec une netteté remarquable, permettant une analyse approfondie de sa structure. L’opération a mis à l’épreuve les limites des instruments de Tianwen-1, conçus à l’origine pour cartographier la surface de Mars. La réussite de la mission confirme la polyvalence des équipements de la sonde pour suivre des objets rapides dans l’espace lointain. Les données recueillies par la caméra haute résolution ont été reçues, traitées et affichées par un système informatique au sol à Pékin, où des algorithmes spécialisés ont traité les multiples expositions pour produire les images nettes ensuite rendues publiques.

Les secrets d’un système stellaire lointain révélés

Le passage de 3I/ATLAS à proximité de Mars a offert aux scientifiques une occasion unique, qui va bien au-delà d’une simple photographie. Les objets interstellaires sont considérés comme de véritables capsules temporelles cosmiques, car ils renferment des informations essentielles sur les conditions chimiques et physiques de leur système stellaire d’origine. L’analyse de la composition de la comète peut révéler des détails sur la formation des planètes dans d’autres régions de la galaxie et apporter un contrepoint concret aux modèles théoriques fondés uniquement sur notre système solaire. Chaque molécule de gaz et chaque fragment de poussière éjectés par ces comètes portent la signature d’un environnement stellaire lointain, permettant aux astronomes d’étudier indirectement des mondes situés à des années-lumière.

Selon la CNSA, 3I/ATLAS pourrait s’être formée autour d’une étoile ancienne près du centre de la Voie lactée, il y a environ 3 à 11 milliards d’années. Elle pourrait donc être plus ancienne que le système solaire lui-même. Il s’agit d’un échantillon rare, qui permettra de détecter la composition et l’évolution des exoplanètes et d’étudier les débuts de leur histoire stellaire. Les scientifiques pensent que la comète est issue d’un disque protoplanétaire froid, une région lointaine où des éléments volatils comme la glace d’eau, le dioxyde de carbone et le monoxyde de carbone peuvent être préservés pendant des milliards d’années. L’analyse spectrale de ces composants est essentielle pour déterminer la température et la densité de la nébuleuse où la comète est née. Comprendre ces conditions est indispensable pour affiner les théories sur l’évolution des systèmes planétaires, y compris le nôtre.

Le troisième objet interstellaire confirmé

La comète 3I/ATLAS est le troisième visiteur interstellaire confirmé par les astronomes, après le passage de 'Oumuamua en 2017 et celui de 2I/Borisov en 2019. Elle a été découverte en juillet 2025 par le système de télescopes ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System), à Rio Hurtado, au Chili. Son origine extrasolaire a rapidement été confirmée par l’analyse de sa trajectoire, qualifiée d’hyperbolique. Cette signature mathématique indique clairement qu’elle vient de l’extérieur de notre système planétaire.

Contrairement aux orbites elliptiques des comètes et des astéroïdes de notre système, une trajectoire hyperbolique signifie que l’objet possède une vitesse suffisante pour échapper à l’attraction gravitationnelle du Soleil. Il peut ainsi poursuivre sa route dans l’espace interstellaire après son bref passage dans notre voisinage cosmique. La comète a atteint son point le plus proche du Soleil fin octobre, à environ 1,4 unité astronomique, soit 210 millions de kilomètres, juste à l’intérieur de l’orbite de Mars.

Une manœuvre orbitale inédite

Photographier la comète 3I/ATLAS depuis Tianwen-1 a constitué un exploit technique, qui a nécessité une planification minutieuse et novatrice. La caméra haute résolution de la sonde, baptisée HiRIC, a été conçue pour photographier avec une extrême précision le relief martien. Suivre un petit objet faiblement lumineux et rapide sur le fond sombre de l’espace est une tâche fondamentalement différente. Pour atteindre cet objectif, l’équipe de mission sur Terre a dû élaborer une nouvelle stratégie d’observation à partir de zéro.

Wang Yanan, rédacteur en chef du magazine Aerospace Knowledge, a expliqué l’importance de cette réussite au Global Times. Il a souligné que Tianwen-1, conçue à l’origine pour explorer Mars, avait pu photographier un objet aussi lointain depuis son orbite autour de la planète. Cela laisse penser que les sondes envoyées pour détecter des planètes pourraient servir de nouvelles plateformes d’observation de corps célestes encore plus éloignés. Wang a précisé qu’un contrôle précis de l’attitude pendant les opérations orbitales, pouvant nécessiter une coordination multiaxiale, est indispensable pour orienter exactement les capteurs optiques vers un point extrêmement lointain, puis les réorienter. Il s’agit d’une mise à l’épreuve complète de l’observation orbitale et du contrôle de l’attitude.

La préparation a consisté à recalibrer entièrement les systèmes de visée de la sonde et à effectuer des manœuvres orbitales précises pour aligner les équipements sur la trajectoire prévue de la comète. L’équipe a réalisé des simulations approfondies afin de déterminer les temps de pose idéaux. Ceux-ci devaient être assez courts pour éviter le flou dû au mouvement relatif entre la sonde et la comète, mais assez longs pour capter la faible lumière réfléchie par son noyau et sa coma. La stabilité thermique des instruments était également un facteur essentiel : il a fallu procéder à des réglages pour que les lentilles et les capteurs fonctionnent dans leur plage de température optimale pendant la fenêtre d’observation, qui n’a duré que quelques minutes.

Des défis techniques extrêmes relevés

Photographier 3I/ATLAS était particulièrement difficile en raison de son éloignement et de sa petite taille, son diamètre étant d’environ 5,6 kilomètres. La vitesse de déplacement de l’objet interstellaire et de l’orbiteur a ajouté une difficulté supplémentaire. 3I/ATLAS se déplace à environ 58 kilomètres par seconde, tandis que la vitesse relative de l’orbiteur atteint 86 kilomètres par seconde. En outre, la caméra HiRIC a été conçue pour étudier des reliefs martiens fortement éclairés.

Selon la CNSA, il s’agissait de la première tentative de photographier une cible aussi lointaine et relativement peu lumineuse, 10 000 à 100 000 fois moins brillante que les cibles situées à la surface de Mars. La mission a poussé la caméra haute résolution à ses limites pour détecter une cible aussi faible. À titre de comparaison, Mars Express et l’orbiteur ExoMars Trace Gas Orbiter de l’Agence spatiale européenne ont également pris des images à l’aide de leurs caméras respectives, la High Resolution Stereo Camera et la Colour and Stereo Surface Imaging System, en rencontrant des difficultés similaires concernant le temps de pose et la sensibilité.

Premiers indices sur la composition de la comète

Les données spectrales et les premières images recueillies par Tianwen-1 donnent déjà des indications importantes sur la nature de 3I/ATLAS. Les photographies montrent un noyau dense et bien délimité, probablement composé d’un mélange de roches et de différents types de glace. L’analyse de la lumière réfléchie par sa surface indique la présence de poussières organiques rougeâtres, courantes sur les corps célestes formés dans des régions froides, loin de leur étoile. Toutefois, fait intéressant, un article publié en prépublication fin octobre a conclu que la comète « semble nettement plus bleue que le Soleil », soulevant une énigme scientifique concernant la composition de ses poussières.

Par ailleurs, des spectromètres embarqués sur d’autres missions ont détecté des signes de sublimation de glace d’eau et de dioxyde de carbone à la surface, ainsi que des traces de monoxyde de carbone. Ces détections confirment une activité cométaire typique. La comète a montré des signes distincts d’activité, notamment la formation d’une rare anti-queue et une composition chimique inhabituelle. Plus récemment, l’objet aurait légèrement changé de trajectoire et pourrait avoir perdu une quantité importante de masse. Ces signes indiquent qu’il s’agit d’une comète qui dégaze, provoquant une modification de son accélération.

Un effort international concerté

L’observation de 3I/ATLAS n’était pas une initiative isolée de l’agence spatiale chinoise. La présence d’une flotte internationale de sondes en orbite autour de Mars a permis de coordonner une campagne d’observation. La quantité et la qualité des données recueillies sur l’objet s’en sont considérablement trouvées améliorées. L’Agence spatiale européenne (ESA) et la NASA ont également dirigé leurs orbiteurs pour étudier la composition gazeuse de la coma de la comète et tenter d’obtenir des images encore plus précises de son noyau.

Avi Loeb, directeur du projet Galileo et ancien responsable du département d’astronomie de l’université Harvard, a indiqué que les images les plus précises de 3I/ATLAS avaient été obtenues par la caméra HiRISE, à bord de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA. Dotée d’une ouverture de 50 centimètres, cette caméra a atteint une résolution spatiale d’environ 30 kilomètres par pixel. À la surface, les rovers Perseverance et Curiosity ont été programmés pour tenter de repérer et d’observer la comète dans le ciel martien, apportant ainsi un point de vue inédit depuis le sol.

La polyvalence de la mission chinoise démontrée dans l’espace lointain

Pour l’équipe de Tianwen-1, le suivi réussi de la comète a constitué un test rigoureux des capacités de la sonde au-delà de sa mission principale d’étude de Mars. La réussite de la manœuvre a démontré la flexibilité et la robustesse des systèmes de navigation et de contrôle de l’attitude de l’orbiteur. Cette réussite rend la sonde apte à réaliser de futures observations ponctuelles, au gré des occasions. La CNSA a déclaré que la capacité à observer des corps célestes peu lumineux avait permis d’effectuer des tests techniques utiles et d’acquérir de l’expérience.

Wang Yanan a souligné que ces ajustements précis en orbite, qui consistent à orienter les capteurs dans une direction donnée, sont indispensables aux futures missions d’exploration d’astéroïdes. Il a rappelé que le programme spatial chinois défend depuis toujours le principe du partage des découvertes avec la communauté internationale. En mettant en commun les moyens d’observation et les informations des grandes puissances spatiales, l’humanité peut mieux comprendre cet objet mystérieux. Cette observation réussie marque une étape importante pour Tianwen-1 : une « récolte inattendue » qui contribuera de manière significative à l’avancement des connaissances humaines sur les exoplanètes.

Les prochaines étapes de l’exploration spatiale chinoise

Lancée en juillet 2020, la mission Tianwen-1 constitue une étape majeure de l’histoire de l’exploration spatiale chinoise. La sonde s’est placée en orbite autour de Mars en février 2021 et a réussi à déposer le rover Zhurong sur la planète en mai de la même année. L’orbiteur poursuit actuellement ses travaux de cartographie, contribuant à approfondir les connaissances scientifiques sur la planète rouge. Il fonctionne de manière stable en orbite martienne depuis plus de quatre ans.

L’expérience acquise en observant 3I/ATLAS est jugée extrêmement précieuse pour les futures missions chinoises, en particulier Tianwen-2. Lancée en mai 2025, cette nouvelle mission a pour ambitieux objectif de prélever des échantillons sur un astéroïde géocroiseur et d’étudier une comète de la ceinture principale. Les protocoles mis au point pour observer le visiteur interstellaire seront directement appliqués à ces nouvelles missions complexes d’exploration de l’espace lointain. Les tests techniques menés sur Tianwen-1 préparent les manœuvres avancées nécessaires aux prochaines rencontres de Tianwen-2.

L’essentiel

• Tianwen-1 a photographié la comète interstellaire 3I/ATLAS depuis l’orbite martienne début octobre 2025.
• La comète est le troisième objet interstellaire confirmé, après 'Oumuamua et 2I/Borisov.
• Les observations ont été réalisées à une distance d’environ 30 millions de kilomètres.
• La comète se déplace à 58 kilomètres par seconde et sa vitesse relative par rapport à l’orbiteur atteint 86 kilomètres par seconde.
• La manœuvre a mis à l’épreuve les limites de la caméra HiRIC, conçue pour photographier les surfaces martiennes fortement éclairées.
• L’âge de 3I/ATLAS est estimé entre 3 et 11 milliards d’années.
• Les données fournissent des indices sur la composition d’autres systèmes stellaires et la formation des planètes.
• Cette réussite contribue aux préparatifs de Tianwen-2, la mission chinoise de retour d’échantillons d’astéroïde.
• Une flotte internationale d’orbiteurs et de rovers martiens s’est coordonnée pour étudier l’objet.