Première mondiale, la mission DART de la NASA est sur le point de percuter un astéroïde. Qu’allons-nous apprendre ?

Illustration du DART avant l’impact.
NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben



Le 26 septembre à 23h15 UTC, la mission DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA sera la première à modifier délibérément et de manière mesurable le mouvement d’un corps important de notre système solaire. En d’autres termes, il s’écrasera sur un astéroïde.

La mission fournira le premier test d’une technique qui pourrait être utilisée à l’avenir – pour rediriger tous les astéroïdes que nous détectons sur une trajectoire de collision avec la Terre.

Une paire binaire de roches spatiales

DART a été lancé le 24 novembre 2021, sa destination étant une paire d’astéroïdes en orbite l’un autour de l’autre, à 11 millions de kilomètres de la Terre.

Le plus gros astéroïde de la paire s’appelle Didymos et mesure 780 mètres de diamètre. Le plus petit astéroïde, à seulement 160 mètres de large, s’appelle Dimorphos. Les deux orbitent l’un autour de l’autre à une distance de 1,18 kilomètre et une orbite prend près de 12 heures.

Schéma de DART s'approchant des astéroïdes Didymos et Dimorphos.
DART devrait modifier l’orbite du plus petit astéroïde.
NASA/Johns Hopkins APL

Ces astéroïdes ne présentent aucun risque pour la Terre et ont été choisis comme cible pour DART en partie pour cette raison. Mais aussi, et surtout, parce que les astéroïdes forment une paire binaire, il sera possible pour les astronomes sur Terre d’évaluer les résultats de l’impact.

Au fur et à mesure que les astéroïdes tournent l’un autour de l’autre, la lumière solaire réfléchie par eux augmente et diminue, variant systématiquement au cours du cycle de 12 heures de l’orbite. Les astronomes utilisant de puissants télescopes depuis la Terre peuvent surveiller cette variation et voir comment elle change, d’avant à après la collision.

La conversation

La physique est simple, la mission n’est pas

La physique semble simple, et elle l’est. Frappez une chose avec une autre chose pour changer son mouvement. Mais l’exécution de la mission est très compliquée. Lorsque DART atteindra les astéroïdes, il sera à 11 millions de kilomètres de la Terre après un voyage de 10 mois. Le vaisseau spatial doit utiliser un ciblage autonome, en utilisant des images des astéroïdes qu’il acquiert à son approche.

DART doit reconnaître les astéroïdes par lui-même, se verrouiller automatiquement sur Dimorphos et ajuster sa trajectoire pour le frapper. Tout cela en se déplaçant à une vitesse de près de 24 000 kilomètres à l’heure !

Les résultats de l’impact, bien qu’assez simples à mesurer, sont difficiles à prévoir. La taille, la forme et la composition de Dimorphos, et exactement où DART frappe et à quel point, affecteront le résultat.

Tous ces facteurs sont incertains dans une certaine mesure. Des simulations informatiques complètes de l’impact ont été entreprises, et les comparaisons des simulations, des prévisions et des résultats mesurés seront les principaux résultats de la mission DART.

En plus des mesures des télescopes sur Terre, une vue rapprochée de l’impact lui-même sera possible, à partir d’un CubeSat de l’Agence spatiale italienne (un petit type de satellite) appelé LICIACube qui a été déployé à partir d’une boîte à ressort à bord de l’engin. le 11 septembre. LICIACube suivra et photographiera la collision et ses conséquences.

Un grand appareil circulaire dans un hangar
Le télescope Lowell Discovery, situé dans le nord de l’Arizona, l’une des installations qui mesurera l’impact de la collision DART.
Observatoire Lowell

Les résultats nous en diront beaucoup sur la nature des astéroïdes et sur notre capacité à modifier leurs mouvements. À l’avenir, ces connaissances pourraient être utilisées pour planifier des missions de défense planétaire visant à rediriger les astéroïdes considérés comme une menace pour la Terre.

Quel est le niveau de menace ?

Un astéroïde aussi petit que 25 mètres de diamètre pourrait causer des blessures par une explosion aérienne s’il heurte l’atmosphère au-dessus d’une zone peuplée. On estime qu’il existe 5 millions d’objets de ce type dans notre système solaire et que nous en avons découvert environ 0,4 %. On estime qu’un tel coup se produit une fois tous les 100 ans. Bien qu’assez fréquents, le risque global est faible et le risque d’impact est également relativement faible.

Cependant, on prédit qu’il y a 25 000 objets dans le système solaire de la taille de Dimorphos, dont 39% sont connus, qui frappent la Terre tous les 20 000 ans. Un tel objet causerait des pertes massives s’il frappait une zone peuplée.

Un graphique montrant différentes tailles d'astéroïdes et leur risque relatif
Statistiques d’astéroïdes et menaces posées par des astéroïdes de différentes tailles.
Nasa

Les astéroïdes qui pourraient remettre en question l’existence de la civilisation humaine appartiennent à la catégorie de taille supérieure à 1 km, dont il y en a moins d’un millier dans le système solaire ; ils pourraient ne frapper la Terre que tous les 500 000 ans. Nous avons déjà trouvé 95% de ces objets.

Ainsi, les collisions potentielles d’astéroïdes avec la Terre vont des fréquentes mais bénignes aux très rares mais catastrophiques. Les tests DART sont entrepris dans une gamme de taille très pertinente et intéressante pour les astéroïdes : ceux de plus de 100 mètres.

Si DART réussit, il pourrait préparer le terrain pour de futures missions ciblant des astéroïdes, afin de les écarter du chemin des collisions avec la Terre. Lorsqu’un astéroïde est loin de la Terre, il suffit d’un petit coup de pouce pour l’écarter de notre chemin, donc plus tôt nous pouvons identifier les astéroïdes qui constituent une menace potentielle, mieux c’est.

Dans un futur proche, la prémisse bien usée de tant de “un astéroïde arrive, nous devons le dévier!” les films pourraient bien devenir une réalité.

Steven Tingay, professeur émérite John Curtin (radioastronomie), Université Curtin

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l’article d’origine.