OSIRIS-REx (Origins-Spectral Interpretation-Resource Identification-Security-Regolith Explorer) est la troisième mission du programme New Frontiers de la NASA qui regroupe les missions interplanétaires de classe moyenne. Elle a notamment pour objectif de rapporter des échantillons du sol d’un astéroïde appelé Bennu.

Cet astéroïde découvert en 1999 a un diamètre d'environ 575 mètres et décrit une orbite de 1,2 an autour du Soleil. Sa trajectoire coupe celle de l’orbite de la Terre et selon les données disponibles, il pourrait bien percuter celle-ci en 2182. L’un des objectifs de la mission est donc également de mieux estimer les risques de collision.

Le lancement d’OSIRIX-REx a eu lieu en septembre 2016, pour une arrivée en orbite autour de l’astéroïde en décembre 2018.

Les instruments (caméras, spectromètres, altimètre) ont commencé à étudier Bennu de fin 2018 à octobre 2020 : cartographie, éventuels dégagements gazeux, présence satellites naturels. Ils mesureront également l’effet Yarkovsky. Cet effet modifie la trajectoire des astéroïdes les plus petits, typiquement moins de 20 km. La rotation de l’objet sur lui-même provoque la restitution de l'énergie solaire émise sous forme de rayonnement infrarouge dans une direction qui modifie lentement sa trajectoire. Cet effet est la principale cause des incertitudes sur la prédiction des trajectoires des astéroïdes géocroiseurs et donc sur leur probabilité d’impact avec la Terre. La mesure précise de l’effet Yarkovsky sur Bennu permettra d’affiner le calcul de son orbite et de mieux évaluer le risque d’impact.

Les instruments exploiteront également les images de la surface et cartographieront l’astéroïde pour déterminer les sites potentiels pour le prélèvement de régolite.

A l’automne 2020, la sonde fera un « touch-and-go » de quelques secondes afin de  prélever un échantillon (entre 60 g minimum et 2 kg) à l’aide d’un bras robotisé. Le prélèvement sera stocké dans une capsule analogue à celle de la sonde spatiale STARDUST. OSIRIS-REx accompagnera l’astéroïde pendant encore 2 ans avant d’effectuer les manœuvres de retour sur Terre en mars 2021 pour une arrivée prévue en septembre 2023.

La capsule contenant les échantillons effectuera un atterrissage en douceur dans le désert de l'Utah. Les échantillons pourront ensuite être analysés en laboratoire.

Le CNES n’a pas fourni d’instrument pour cette mission mais il soutient les travaux de plusieurs co-investigateurs impliqués dans le projet :

• Patrick Michel du laboratoire LAGRANGE est impliqué dans les groupes de travail pour l’étude du Régolite, de la Dynamique et Evolution et sur le lien avec les Météorites Carbonées ;
• Marco Delbo du laboratoire LAGRANGE est impliqué dans les groupes de travail pour l’étude de la Dynamique et Evolution et sur les Analyses Thermiques (afin d’évaluer l’effet  Yarkovsky).
• Antonella Barucci du LESIA est impliquée dans des groupes de travail sur la mineralogie et la caractérisation physique : Spectral Analysis Working Group (SAWG), Thermal Analysis Working Group (TAWG), Imaging Processing Working Group (IPWG), Astronomy and Photometry Working Group (APWG). Plusieurs autres membres du LESIA collaborent également à la mission OSIRIS-REx: Sonia Fornasier, Frederic Merlin, Marcello Fulchignoni, Alice Praet, Prasanna Deshapriya and Pedro Hasselmann.
• Guy Libourel du laboratoire GeoAzur est impliqué dans les groupes de travail pour l’étude du Régolite et du lien avec les Météorites Carbonées. Il analysera les variations de température de Bennu afin d’évaluer leur impact sur la taille des grains de régolite et déterminer ainsi l’endroit le plus propice au prélèvement d’échantillons.