L'astéroïde (162173) Ryugu est un objet géocroiseur de type carboné dont l'étude in situ par la mission japonaise Hayabusa2 a constitué l'une des plus grandes réussites de l'exploration spatiale récente. Elle a offert un aperçu sans précédent de la structure, de la composition et du comportement dynamique d'un astéroïde primitif, ainsi qu'un trésor scientifique sous la forme d'échantillons intacts ramenés sur Terre. Découvert le 10 mai 1999 par le programme LINEAR, ce corps sombre et poreux appartient à la famille des astéroïdes Apollo, caractérisée par une orbite qui croise celle de notre planète. 

Sa trajectoire autour du Soleil, parcourue en environ 474 jours, le fait évoluer à une distance moyenne légèrement supérieure à une unité astronomique, avec une excentricité modérée et une inclinaison orbitale d'environ cinq degrés. Son diamètre avoisinant les neuf cents mètres, sa rotation rétrograde particulièrement lente et sa composition chimique en font une archive exceptionnelle des premiers millions d'années du Système solaire, mais également une énigme mécanique dont la nature rubble pile (amas de débris) défie les intuitions terrestres.

La morphologie de Ryugu est immédiatement reconnaissable, car il adopte la forme d'une toupie diamantée, un corps polyédrique marqué par une crête équatoriale très prononcée et deux bourrelets polaires qui lui confèrent une symétrie presque parfaite. Cette silhouette, observée pour la première fois avec clarté par la sonde Hayabusa2 à son arrivée en juin 2018, est le produit d'un passé dynamique complexe. Les données gravimétriques et topographiques indiquent que Ryugu tourne aujourd'hui sur lui-même en environ 7,6 heures, une vitesse considérablement plus lente que celle de Bennu, par exemple, et surtout rétrograde par rapport à son mouvement orbital, ce qui signifie qu'il tourne dans le sens inverse de sa course autour du Soleil. Cette rotation lente, mesurée avec une grande précision, n'a pourtant pas toujours été la règle. La crête équatoriale qui ceinture l'astéroïde à la manière d'un bourrelet est un héritage fossile d'une époque où Ryugu tournait bien plus vite, une rotation rapide qui a littéralement fait migrer les débris de surface vers la zone de plus bas potentiel gravitationnel, l'équateur, par un processus sédimentaire exotique. Au fil du temps, la rotation s'est ralentie sous l'effet de l'effet YORP, ce couple de radiation thermique qui freine ou accélère les astéroïdes irréguliers, mais le relief accumulé est resté figé, témoignant d'un passé dynamique aujourd'hui révolu.
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La surface de Ryugu près du limbe.

La surface de Ryugu, cartographiée avec une résolution centimétrique, est un paysage de chaos rocheux austère. Aucune zone parfaitement lisse ne s'étend sur plus de quelques mètres, et le sol est jonché de blocs de toutes tailles, allant du simple galet à des monolithes de la taille d'un immeuble, comme le rocher Otohime, l'un des plus imposants, qui trône dans l'hémisphère sud. La couleur uniforme de cette surface est celle d'un noir de jais, une noirceur extrême puisque l'albédo géométrique de Ryugu ne dépasse pas 4,5 pour cent, ce qui en fait l'un des objets les plus sombres du Système solaire. Cette noirceur est le signe d'une composition riche en carbone et en composés organiques opaques, très faiblement altérés par les chocs ou la chaleur. La porosité de la surface, et plus encore celle de l'intérieur, constitue la découverte mécanique la plus frappante de la mission. Les mesures de la masse effectuées par la sonde depuis l'orbite, combinées aux dimensions précises du corps, ont révélé une densité globale étonnamment basse, de l'ordre de 1,19 gramme par centimètre cube, une valeur qui implique un vide interne dépassant cinquante pour cent du volume total. Cette structure lacunaire, emplie de cavités et de vides entre les fragments rocheux, confirme la nature de Ryugu en tant que simple agglomérat de débris issus de la destruction catastrophique d'un corps parent plus massif, maintenus ensemble par une pesanteur de surface si faible, de l'ordre du dix-millionième de la pesnateur terrestre, qu'un simple mouvement brusque y projetterait un humain en orbite interplanétaire.

L'épisode le plus spectaculaire de l'exploration de Ryugu fut le largage, le 5 avril 2019, de l'impacteur SCI, une charge explosive conçue pour créer un cratère artificiel dans le sol de l'astéroïde. Le cuivre pur du projectile, propulsé par la détonation, a frappé la surface à une vitesse d'environ deux kilomètres par seconde, sous l'oeil vigilant d'une caméra dédiée laissée en retrait. Le résultat fut la formation d'un cratère large d'environ dix-sept mètres, un bol semi-circulaire dont les parois ont dévoilé un matériau de subsurface jusqu'alors caché, visiblement différent de la surface altérée par le rayonnement cosmique. L'événement a confirmé de manière spectaculaire la nature mécanique extrêmement fragile de la surface; l'impact a soulevé un nuage d'éjecta dont la dynamique, filmée en détail, a montré un sol se comportant presque comme un fluide granulaire, sans cohésion significative, un lit de gravier cosmique où les ondes de choc se dissipent rapidement. Cette absence de cohésion explique pourquoi le cratère est resté bien formé, sans les fractures rayonnantes ou les remparts typiques des impacts dans la roche dure.
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Gros plan de la urface de Ryugu.
Images et copyright : ISAS, JAXA, Hayabusa2 Team.

C'est dans et à proximité de ce cratère que la sonde a effectué sa seconde collecte d'échantillon, le 11 juillet 2019, une manoeuvre d'une précision et d'une audace exceptionnelles. Alors que le premier prélèvement avait recueilli des grains de surface, cette seconde descente a permis de capturer des fragments de matériau souterrain, protégés depuis des milliards d'années de l'altération spatiale, une première absolue dans l'histoire de l'exploration. Les échantillons, scellés dans une capsule hermétique, ont été ramenés sur Terre le 5 décembre 2020 et ont été récupérés dans le désert de Woomera en Australie. L'analyse de ces 5,4 grammes de poussière noire et de petits cailloux a ouvert une fenêtre directe sur la chimie la plus ancienne du Système solaire. La composition minéralogique est dominée par des phyllosilicates, des argiles hydratées qui témoignent sans ambiguïté d'une interaction prolongée avec de l'eau liquide à l'intérieur du corps parent d'origine. Cette eau, aujourd'hui disparue du système, a circulé à travers la roche primitive, la transformant chimiquement et créant des carbonates, des sulfures et des molécules organiques complexes, dont des acides aminés, détectés dans les échantillons. La présence de gouttelettes d'eau incluses dans certains minéraux, de la matière organique macromoléculaire semblable à celle trouvée dans les chondrites carbonées les plus primitives, fait de Ryugu une preuve tangible que les briques élémentaires du vivant, ou du moins leurs précurseurs chimiques, étaient abondamment présentes dans la ceinture d'astéroïdes primitive.

Le nom de l'astéroïde provient du folklore japonais, où Ryūgū-jō désigne le palais sous-marin du dieu dragon Ryūjin, un lieu enchanté et inaccessible. Cette référence, proposée avant le lancement de la mission, s'est révélée d'une justesse frappante quand les analyses ont révélé que le corps parent de Ryugu avait été un monde riche en eau, un palais océanique disparu dont il ne reste que des fragments noirs et desséchés.