De nouveaux résultats de la mission de défense planétaire DART de la NASA confirment que nous pourrions dévier des astéroïdes mortels

Que ferions-nous si nous repérons un astéroïde dangereux sur une trajectoire de collision avec la Terre ? Pourrions-nous le dévier en toute sécurité pour éviter l’impact ?

L’année dernière, la mission DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA a tenté de savoir si un «impacteur cinétique» pouvait faire l’affaire: écraser un vaisseau spatial de 600 kg de la taille d’un réfrigérateur contre un astéroïde de la taille d’un terrain de football australien.

Les premiers résultats de ce premier test en conditions réelles de nos potentiels systèmes de défense planétaire semblaient prometteurs. Cependant, ce n’est que maintenant que les premiers résultats scientifiques sont publiés : cinq articles dans Nature ont recréé l’impact et analysé comment il a modifié l’élan et l’orbite de l’astéroïde, tandis que deux études étudient les débris renversés par l’impact.

La conclusion : “la technologie de l’impacteur cinétique est une technique viable pour potentiellement défendre la Terre si nécessaire”.

Les petits astéroïdes pourraient être dangereux, mais difficiles à repérer

Notre système solaire est plein de débris, vestiges des premiers jours de la formation des planètes. Aujourd’hui, quelque 31 360 astéroïdes sont connus pour flâner dans le voisinage de la Terre.

Bien que nous ayons des onglets sur la plupart des gros, de la taille d’un kilomètre, qui pourraient anéantir l’humanité s’ils frappaient la Terre, la plupart des plus petits ne sont pas détectés.

Il y a un peu plus de dix ans, un astéroïde de 18 mètres a explosé dans notre atmosphère au-dessus de Tcheliabinsk, en Russie. L’onde de choc a brisé des milliers de fenêtres, faisant des ravages et blessant quelque 1 500 personnes.

Un astéroïde de 150 mètres comme Dimorphos n’anéantirait pas la civilisation, mais il pourrait causer des pertes massives et une dévastation régionale. Cependant, ces roches spatiales plus petites sont plus difficiles à trouver : nous pensons n’en avoir repéré qu’environ 40 % jusqu’à présent.

La mission DARD

Supposons que nous ayons espionné un astéroïde de cette échelle sur une trajectoire de collision avec la Terre. Pourrions-nous le pousser dans une direction différente, l’éloignant du désastre ?

Frapper un astéroïde avec suffisamment de force pour changer son orbite est théoriquement possible, mais est-ce réellement possible ? C’est ce que la mission DART a entrepris de déterminer.

Plus précisément, il a testé la technique de “l’impacteur cinétique”, qui est une façon élégante de dire “frapper l’astéroïde avec un objet en mouvement rapide”.

L’astéroïde Dimorphos était une cible parfaite. Il était en orbite autour de son grand cousin, Didymos, dans une boucle qui a duré un peu moins de 12 heures.

L’impact du vaisseau spatial DART a été conçu pour modifier légèrement cette orbite, la ralentissant un peu afin que la boucle se rétrécisse, ce qui réduirait d’environ sept minutes son aller-retour.

Un vaisseau spatial autonome

Pour que DART montre que la technique de l’impacteur cinétique est un outil possible pour la défense planétaire, il fallait démontrer deux choses :

• que son système de navigation pouvait manœuvrer et cibler de manière autonome un astéroïde lors d’une rencontre à grande vitesse

• qu’un tel impact pourrait modifier l’orbite de l’astéroïde.

Selon les mots de Cristina Thomas de l’Université du Nord de l’Arizona et de ses collègues, qui ont analysé les changements d’orbite de Dimorphos à la suite de l’impact, “DART a réussi les deux”.

Le vaisseau spatial DART s’est dirigé sur la trajectoire de Dimorphos avec un nouveau système appelé Small-body Maneuvering Autonomous Real Time Navigation (SMART Nav), qui a utilisé la caméra embarquée pour se mettre en position pour un impact maximal.

Des versions plus avancées de ce système pourraient permettre aux futures missions de choisir leurs propres sites d’atterrissage sur des astéroïdes éloignés où nous ne pouvons pas bien imaginer le terrain en tas de décombres depuis la Terre. Cela éviterait d’abord la peine d’un voyage de reconnaissance !

Dimorphos lui-même était l’un de ces astéroïdes avant DART. Une équipe dirigée par Terik Daly de l’Université Johns Hopkins a utilisé des images haute résolution de la mission pour créer un modèle de forme détaillé. Cela donne une meilleure estimation de sa masse, améliorant notre compréhension de la façon dont ces types d’astéroïdes réagiront aux impacts.

Débris dangereux

L’impact lui-même a produit un incroyable panache de matière. Jian-Yang Li du Planetary Science Institute et ses collègues ont décrit en détail comment le matériau éjecté a été soulevé par l’impact et s’est écoulé dans une queue de débris de 1 500 km qui a pu être vue pendant près d’un mois.

Les flux de matière provenant des comètes sont bien connus et documentés. Ils sont principalement constitués de poussière et de glace et sont considérés comme des averses de météorites inoffensives s’ils croisent la Terre.

Les astéroïdes sont constitués de matériaux plus rocheux et plus solides, de sorte que leurs courants pourraient présenter un plus grand danger si nous les rencontrions. Enregistrer un exemple réel de la création et de l’évolution de traînées de débris dans le sillage d’un astéroïde est très excitant. L’identification et la surveillance de ces flux d’astéroïdes sont un objectif clé des efforts de défense planétaire tels que le Desert Fireball Network que nous exploitons depuis l’Université Curtin.

Un résultat plus important que prévu

Alors, à quel point l’impact a-t-il modifié l’orbite de Dimorphous ? Bien plus que le montant prévu. Plutôt que de changer de sept minutes, il était devenu 33 minutes plus court !

Ce résultat plus important que prévu montre que le changement d’orbite de Dimorphos n’était pas seulement dû à l’impact du vaisseau spatial DART. La plus grande partie du changement était due à un effet de recul de tout le matériel éjecté volant dans l’espace, qu’Ariel Graykowski de l’Institut SETI et ses collègues ont estimé entre 0,3% et 0,5% de la masse totale de l’astéroïde.

Un premier succès

Le succès de la mission DART de la NASA est la première démonstration de notre capacité à protéger la Terre de la menace des astéroïdes dangereux.

A ce stade, nous avons encore besoin d’un peu d’avertissement pour utiliser cette technique d’impacteur cinétique. Plus nous intervenons tôt sur l’orbite d’un astéroïde, plus le changement que nous devons apporter pour l’éloigner de la Terre est petit. (Pour voir comment tout cela fonctionne, vous pouvez jouer avec l’application NEO Deflection de la NASA.)

Mais devrions-nous? C’est une question à laquelle il faudra répondre si jamais nous devons rediriger un astéroïde dangereux. En changeant l’orbite, nous devions être sûrs que nous n’allions pas la pousser dans une direction qui nous frapperait également à l’avenir.

Cependant, nous nous améliorons dans la détection des astéroïdes avant qu’ils ne nous atteignent. Nous en avons vu deux au cours des derniers mois seulement : 2022WJ1, qui a touché le Canada en novembre, et Sar2667, qui est arrivé au-dessus de la France en février.

Nous pouvons nous attendre à en détecter beaucoup plus à l’avenir, avec l’ouverture de l’observatoire Vera Rubin au Chili à la fin de cette année.

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