La mission DART de la NASA est sur le point de se lancer et de s’écraser délibérément sur la lune d’un astéroïde


Mais le véritable test de cette technologie de déviation d’astéroïdes aura lieu en septembre 2022, lorsque le vaisseau spatial atteindra sa destination, pour voir comment il impacte le mouvement d’un astéroïde proche de la Terre dans l’espace.

Les objets géocroiseurs sont des astéroïdes et des comètes dont les orbites les placent à moins de 30 millions de miles (48 millions de kilomètres) de la Terre. La détection de la menace des objets géocroiseurs, ou objets géocroiseurs, qui pourraient potentiellement causer de graves dommages, est l’un des principaux objectifs de la NASA et d’autres organisations spatiales dans le monde.

Astéroïde Didymos et sa lune Dimorphos

En grec, Didymos signifie « jumeau », ce qui est un clin d’œil à la façon dont l’astéroïde – près d’un demi-mile (0,8 kilomètre) de diamètre – forme un système binaire avec le plus petit astéroïde, ou lune – 525 pieds (160 mètres) dans diamètre — qui a été découvert il y a deux décennies. Kleomenis Tsiganis, planétologue à l’Université Aristote de Thessalonique et membre de l’équipe DART, a suggéré que la lune soit nommée Dimorphos, ce qui signifie « deux formes ».

Il s'agit d'une illustration du vaisseau spatial DART de la NASA et du LICIACube de l'Agence spatiale italienne avant l'impact sur le système Didymos.

C’est le moment idéal pour la mission DART. Didymos et Dimorphos seront relativement proches de la Terre – à moins de 6 835 083 milles (11 millions de kilomètres) – en septembre 2022. Le vaisseau spatial accélérera à environ 15 000 milles (24 140 kilomètres) par heure, ciblant Dimorphos, a déclaré Nancy Chabot, DART responsable de la coordination au Johns Hopkins Applied Physics Laboratory à Laurel, Maryland.

Une caméra sur le vaisseau spatial, appelée DRACO, et un logiciel de navigation autonome aideront le vaisseau spatial à détecter et à entrer en collision avec Dimorphos. DRACO est l’abréviation de Didymos Reconnaissance & Asteroid Camera for OpNav.

L’objectif de la mission est de s’écraser délibérément sur Dimorphos pour modifier le mouvement de l’astéroïde dans l’espace, selon la NASA. Cette collision sera enregistrée par LICIACube, ou Light Italian Cubesat for Imaging of Asteroids, un satellite cubique compagnon fourni par l’Agence spatiale italienne. Il s’agit de la première mission spatiale lointaine de l’Agence spatiale italienne.

Le CubeSat de la taille d’une mallette voyagera sur DART, puis sera déployé à partir de celui-ci avant l’impact afin qu’il puisse enregistrer ce qui se passe. Trois minutes après l’impact, le CubeSat survolera Dimorphos pour capturer des images et des vidéos.

La vidéo de l’impact sera retransmise sur Terre, ce qui devrait être « assez excitant », a déclaré Elena Adams, ingénieure des systèmes de mission DART au Johns Hopkins Applied Physics Laboratory.

« Les astronomes pourront comparer les observations des télescopes terrestres avant et après l’impact cinétique de DART pour déterminer à quel point la période orbitale de Dimorphos a changé », a déclaré Tom Statler, scientifique du programme DART au siège de la NASA, dans un communiqué. « C’est la mesure clé qui nous dira comment l’astéroïde a répondu à notre effort de déviation. »

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Quelques années après l’impact, la mission Hera de l’Agence spatiale européenne mènera une enquête de suivi sur Didymos et Dimorphos.

Alors que la mission DART a été développée pour le bureau de coordination de la défense planétaire de la NASA et gérée par le laboratoire de physique appliquée de l’Université Johns Hopkins, l’équipe de mission travaillera avec l’équipe de mission Hera dans le cadre d’une collaboration internationale connue sous le nom d’évaluation de l’impact et de la déflexion des astéroïdes, ou AIDA.

« DART est une première étape dans les méthodes de test pour la déviation dangereuse des astéroïdes », a déclaré Andrea Riley, responsable du programme DART au siège de la NASA, dans un communiqué. « Les astéroïdes potentiellement dangereux sont une préoccupation mondiale, et nous sommes ravis de travailler avec nos collègues italiens et européens pour collecter les données les plus précises possibles à partir de cette démonstration de déviation d’impact cinétique. »

Une mission de premières

Dimorphos a été choisi pour cette mission car sa taille est relative aux astéroïdes qui pourraient constituer une menace pour la Terre, mais le système d’astéroïdes doubles lui-même n’est pas une menace pour la Terre.

Le vaisseau spatial est environ 100 fois plus petit que Dimorphos, il n’effacera donc pas l’astéroïde.

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« Cela ne va pas détruire l’astéroïde, cela va juste lui donner un petit coup de pouce et dévier sa trajectoire autour du plus gros astéroïde », a déclaré Chabot. Cela signifie qu’il n’y a aucune chance de changer la trajectoire de l’astéroïde pour en faire une menace plus importante.

L’impact rapide ne changera que la vitesse de Dimorphos car il orbite autour de Didymos de 1%, ce qui ne semble pas beaucoup, mais cela changera la période orbitale de la lune de plus d’une minute. Ce changement peut être observé et mesuré à partir de télescopes au sol sur Terre.

Dimorphos effectue une orbite autour de Didymos toutes les 11 heures et 55 minutes. Si l’impact réussit, cela modifiera cette période d’au moins 73 secondes, a déclaré Andy Cheng, chef de l’équipe d’enquête DART au Johns Hopkins Applied Physics Lab.

La mesure du transfert de quantité de mouvement entre le vaisseau spatial et Dimorphos montrera combien il faut pour changer le cours d’un astéroïde.

« Si un jour un astéroïde est découvert sur une trajectoire de collision avec la Terre, alors nous aurons une idée de l’élan dont nous avons besoin pour que cet astéroïde rate la Terre », a déclaré Cheng.

Stratégies de défense planétaire

Bien qu’il n’y ait actuellement aucun astéroïde sur une trajectoire d’impact direct avec la Terre, il existe une grande population d’astéroïdes géocroiseurs – plus de 27 000 de toutes formes et tailles.

« La clé de la défense planétaire est de les trouver bien avant qu’ils ne représentent une menace d’impact », a déclaré Lindley Johnson, officier de défense planétaire au siège de la NASA. « Le principe avec chacun d’eux est juste de changer la vitesse orbitale de l’astéroïde juste une petite quantité. Changer cette vitesse de l’astéroïde dans son orbite change son orbite donc à l’avenir, il ne sera pas au même endroit où il était va avoir un impact sur la Terre. »

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Trois ans après l’impact, Hera arrivera pour étudier Dimorphos en détail, mesurer les propriétés physiques de la lune, étudier l’impact DART et l’orbite de la lune.

Cela peut sembler long à attendre entre l’impact et le suivi, mais c’est basé sur les leçons apprises dans le passé.

En juillet 2005, le vaisseau spatial Deep Impact de la NASA a lancé un impact de cuivre de 815 livres (370 kilogrammes) dans une comète, Tempel 1. Mais le vaisseau spatial n’a pas pu voir le cratère qui en a résulté car l’impact a libéré des tonnes de poussière et de glace. Cependant, la mission Stardust de la NASA en 2011 a pu caractériser l’impact – une entaille de 492 pieds (150 mètres).

Ensemble, les précieuses données collectées par DART et Hera contribueront aux stratégies de défense planétaire, en particulier à la compréhension du type de force nécessaire pour déplacer l’orbite d’un astéroïde proche de la Terre qui pourrait entrer en collision avec notre planète.

Après avoir analysé les résultats de la mission, « cette technique ferait partie d’une boîte à outils que nous commençons à construire des capacités pour dévier un astéroïde », a déclaré Johnson.

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