En novembre 2021, le vaisseau spatial robotique Double Asteroid Redirection Test (DART) de la NASA a décollé dans l’espace à bord d’une fusée SpaceX Falcon 9 depuis la base de Vandenberg Space Force en Californie, dans le cadre d’une mission d’interception et de modification de l’orbite d’un astéroïde.
Comme le détaille cet article de Space.com, en septembre ou octobre 2022, alors que DART se trouve à environ 11 millions de kilomètres de notre planète, le vaisseau spatial de 1 200 livres (544 kilogrammes) et de 325 millions de dollars atteindra son objectif – Dimorphos, un petit astéroïde qui orbite autour d’un deuxième plus gros morceau de roche spatiale, Didymos, alors que la paire se déplace sur une orbite elliptique autour du soleil.
Bien que Dimorphos ne frappe pas la Terre, il constitue une cible agréable et sûre pour tester une technologie qui pourrait un jour aider à protéger la Terre d’une collision catastrophique avec un astéroïde tueur, comme celui qui a anéanti les dinosaures et 75 pour cent de la vie végétale et animale il y a 66 millions d’années.
Lorsqu’il atteindra Dimorphos, DART percutera la roche spatiale à une vitesse d’environ 6,6 kilomètres (4,1 miles) par seconde, ce qui, espérons-le, donnera à l’astéroïde suffisamment de secousse pour modifier son orbite autour de son partenaire, juste légèrement, mais suffisamment pour que l’altération peut être observé par des télescopes sur Terre, selon le site Web de la NASA.
“DART est un test de l’efficacité de la technique de l’impacteur cinétique pour modifier la trajectoire orbitale d’un astéroïde et de la technologie du vaisseau spatial utilisée pour livrer un impacteur cinétique à l’astéroïde cible”, explique Lindley Johnson, officier de défense planétaire de la NASA, par courrier électronique.
Voici cinq choses que vous devez savoir sur DART.
1. Faire s’écraser un vaisseau spatial sur un astéroïde peut sembler facile, mais ce n’est pas le cas
« Dimorphos est le plus petit objet qui ait jamais été une cible de mission, et nous arrivons très rapidement avec un besoin d’impact du premier coup, sans connaître des éléments fondamentaux comme la forme ou la taille exacte de Dimorphos », explique Andy Rivkin, le DART co-responsable de l’enquête du Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, qui dirige le projet pour la NASA. “C’est à environ 3 600 pieds (1 100 mètres) du centre de Didymos au centre de Dimorphos, et c’est probablement à moins de 1 968 pieds (600 mètres) de la surface de l’un à la surface de l’autre. Nous ne voulons pas manquer, et nous ne voulons pas frapper Didymos.”
Pire encore, le vaisseau spatial doit dépasser cette cible à une vitesse si élevée qu’il y a très peu de marge d’erreur – “littéralement en un clin d’œil”, déclare le scientifique du programme DART Tom Statler par e-mail. Pour atteindre la précision nécessaire, le vaisseau spatial sera guidé par SMART Nav, un système de navigation totalement automatisé qui ne nécessite aucune intervention humaine. Le vaisseau spatial utilisera également la caméra de reconnaissance et d’astéroïde Didymos pour l’instrument d’imagerie OpNav, alias DRACO, pour voir où il va. “La caméra DRACO ne pourra voir Dimorphos et le distinguer de Didymos que dans la dernière heure avant l’impact”, a déclaré Statler.
Mais tout va bien, car ce genre de technologie peut s’avérer utile un jour. « Si jamais nous devons effectuer un impact cinétique pour éviter une catastrophe naturelle, nous pourrions devoir le faire assez loin de la Terre, ce qui rendrait le contrôle autonome du vaisseau spatial absolument essentiel », a déclaré Statler. “C’est pourquoi nous voulons démontrer et valider cette technologie avec DART.”
2. Les scientifiques ne savent pas vraiment ce qui se passera lorsque DART frappera l’astéroïde
“L’astéroïde lui-même est la chose la plus difficile à prédire. Nous savons de quel type spectral d’objet il s’agit, ce qui signifie que nous avons une assez bonne idée du type de matériau dont il est fait”, explique Cristina A. Thomas, professeur adjoint au département d’astronomie et de sciences planétaires de la Northern Arizona University, qui a passé des années à étudier Dimorphos et continuera à le surveiller après l’impact.
“Didymos est similaire à ce que nous appelons une météorite chondrite ordinaire. C’est rocheux, mais pas métallique. Cela nous donne un bon point de départ pour notre réflexion. Nous ne savons pas si Dimorphos est un objet solide ou si c’est un tas de gravats – beaucoup de petites choses maintenues ensemble par la gravité. Cela changera l’impact lui-même et la quantité de matériau éjecté du cratère. Ce matériau, appelé éjecta, a son propre élan qui donne une énergie supplémentaire à la déviation. Ce facteur d’amélioration est connu sous le nom de ” bêta.'”
“L’incertitude de la valeur du bêta nous donne une incertitude quant à la mesure dans laquelle nous prédisons que l’orbite changera”, poursuit Thomas. “Dimorphos a actuellement une période orbitale autour de Didymos d’environ 11 heures et 55 minutes. Nous prévoyons de changer cette période orbitale d’au moins 10 minutes. Cela peut sembler peu, mais si nous essayions de dévier quelque chose de la Terre, le changement n’aurait pas besoin d’être important, surtout si nous le faisons longtemps à l’avance.”
3. DART est la première tentative des humains d’ajuster le cosmos
DART est une première étape dans la protection de la vie humaine contre l’anéantissement d’une roche spatiale, mais il modifie également la relation de l’humanité avec le cosmos. Jusqu’à présent, l’espace a été quelque chose que nous observons de loin et envoyons parfois des âmes courageuses visiter pendant de brèves périodes. Mais maintenant, cela va devenir quelque chose avec lequel les humains peuvent bricoler, tout comme nous avons modifié notre propre planète.
“Le point le plus important est peut-être que DART sera la première tentative de l’humanité pour changer délibérément l’orbite d’un corps du système solaire”, Martin Elvis, astrophysicien au Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian et auteur du livre 2021 “Asteroids: How Love, La peur et la cupidité détermineront notre avenir dans l’espace », explique par e-mail.
“La quantité que nous allons changer la vitesse orbitale de Dimorphos, la lune de l’astéroïde proche de la Terre Didymos, ne sera que de moins qu’un pas d’escargot (littéralement) – 4,6 pieds (1,4 mètres)/heure”, dit Elvis. “Pourtant, ce n’est pas zéro. L’architecture du système solaire sera subtilement altérée.” Il dit que même si cela n’a pas d’importance immédiate, c’est symbolique. « Il y a ceux qui seront ravis de cette sortie de l’humanité. Il y en a d’autres qui diront : « Pas encore. Devons-nous répéter nos erreurs environnementales, seulement maintenant à une échelle beaucoup plus grande ? »
4. Même un petit astéroïde pourrait faire beaucoup de dégâts s’il heurtait la Terre
Dimorphos pourrait sembler chétif comparé à l’astéroïde massif qui a anéanti les dinosaures, dont la taille a été estimée à environ 10 kilomètres de diamètre. Mais même un petit astéroïde est capable d’infliger de graves dommages s’il heurte la Terre. Johnson note que c’est trois fois la taille et peut-être cinq fois la masse de l’astéroïde qui a créé le cratère Barringer dans l’est de l’Arizona il y a environ 50 000 ans.
“Cela aurait un impact avec une énergie estimée à environ 10 mégatonnes de TNT – plus grande que n’importe quelle bombe nucléaire – et créerait un cratère de quelques miles de diamètre et d’un quart de mile (0,4 kilomètre) de profondeur”, note Johnson. “Les effets de l’explosion pourraient s’étendre sur 150 miles (241 kilomètres) dans toutes les directions à partir du site d’impact.” La perspective d’une telle catastrophe rend concevable qu’une future mission de défense d’astéroïdes pourrait avoir besoin de cibler un objet de la taille de Dimorphos.
5. DART peut influencer les futurs engins spatiaux de sauvetage de la Terre
Si DART fonctionne comme prévu, “il validera à la fois la technique de l’impacteur cinétique à des fins de défense planétaire et la technologie actuelle permet à notre capacité d’effectuer la déviation”, explique Johnson. Mais cela ne signifie pas que la NASA se précipitera pour construire un vaisseau spatial capable de réaliser le même exploit et de le préparer à être lancé dès le premier aperçu d’un astéroïde qui menace de frapper la Terre.
“Un impact d’astéroïde important est une catastrophe naturelle extrêmement rare, et les techniques qui pourraient être utilisées pour en dévier un détecté à l’avance dépendraient beaucoup du scénario, en particulier du nombre d’années avant sa découverte”, a déclaré Johnson. “Des décennies peuvent s’écouler avant que le prochain impacteur majeur ne soit découvert et le programme de défense planétaire de cette époque voudra peut-être à l’avenir utiliser la technologie la plus avancée qui sera probablement disponible d’ici là.”
D’un autre côté, « la façon dont DART se compare à ce qui pourrait être utilisé en cas d’urgence réelle dépendra en partie du déroulement de l’expérience », explique Rivkin. Ce futur protecteur de planète « n’est peut-être pas très différent » de la conception de DART.
