Le premier jour de l'an 1801, L'astronome italien Gioacchino Giuseppe Maria Ubaldo Nicolò Piazzi a trouvé une "petite étoile" jusque-là inconnue près de la constellation du Taureau. La nuit suivante, Piazzi a de nouveau observé ce nouvel objet céleste, découvrir que le point avait changé sa position par rapport aux étoiles proches. Piazzi savait que les vraies étoiles étaient si loin qu'elles n'erraient jamais, qu'elles apparaissaient toujours dans le ciel comme fixes les unes par rapport aux autres. En raison du mouvement de ce nouvel objet, l'astronome du roi des deux Siciles soupçonnait qu'il avait découvert quelque chose de beaucoup plus proche, quelque chose à l'intérieur de notre système solaire. Piazzi a fait la première découverte d'astéroïdes de l'histoire. Il l'a nommé d'après la déesse romaine de l'agriculture :Cérès.

Alors que les astronomes de l'époque de Piazzi ont finalement compris qu'il y avait beaucoup plus de petits corps rocheux à trouver, pendant des décennies après la découverte de Cérès, les détections d'astéroïdes étaient rares. Même un demi-siècle après la détection de Cérès, il n'y avait que 15 astéroïdes connus. Mais au fur et à mesure que le temps passait, l'équipement des astronomes aussi, techniques et intérêt pour la chasse aux astéroïdes. En 1868, le nombre d'astéroïdes connus avait atteint 100. En 1923, il était de 1, 000. Aujourd'hui, c'est plus d'un demi-million.

Clin d'œil à l'importance de ces objets, les Nations Unies ont déclaré le 30 juin Journée internationale des astéroïdes.

La plupart des astéroïdes sont plus éloignés du soleil que Mars, soit plus de 1,5 fois plus loin du soleil que ne l'est l'orbite de la Terre. Les astéroïdes qui se rapprochent du soleil à environ 1,3 fois la distance de la Terre au soleil sont appelés astéroïdes proches de la Terre. Le terme "proche" dans l'astéroïde proche de la Terre est en fait un peu abusif, puisque la plupart de ces corps ne s'approchent pas du tout de la Terre. Depuis ce mois-ci, plus de 16, 000 d'entre eux sont connus. Les astéroïdes géocroiseurs et les comètes qui se trouvent dans le voisinage de l'orbite terrestre sont, ensemble, classés comme objets géocroiseurs, ou NEO.

Grâce aux nouvelles technologies, de meilleures techniques de recherche et une équipe d'astronomes amateurs professionnels et dévoués à leur recherche, le nombre d'objets géocroiseurs connus augmente d'environ cinq chaque nuit de l'année.

Vous êtes-vous déjà demandé comment ces petits objets célestes sont découverts ?

"Comme au temps de Piazzi, cela commence généralement avec juste un point de lumière dans le télescope d'un astronome, " dit Paul Chodas, directeur du Center for Near-Earth Object Studies (CNEOS) du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie "Même avec certains des télescopes optiques les plus puissants de la planète chargés de chasser les astéroïdes, ils apparaissent comme de simples points de lumière dans le ciel parce qu'ils sont si petits. Quand un astronome trouve un point qui bouge, c'est là que le plaisir commence."

Le Bureau de coordination de la défense planétaire au siège de la NASA à Washington est chargé de trouver, suivre et caractériser les astéroïdes potentiellement dangereux, émettre des avertissements sur les impacts possibles, et la coordination de la planification du gouvernement américain pour la réponse à une menace d'impact réelle. Presque toujours, une nouvelle détection d'astéroïde est une gracieuseté de télescopes sponsorisés par la NASA.

Le bureau de la défense planétaire supervise le programme d'observation des objets géocroiseurs, qui à son tour finance le Catalina Sky Survey en Arizona et le Panoramic Survey Telescope &Rapid Response System (Pan-STARRS) à Hawaï. Les deux projets ont amélioré leurs télescopes en 2015, améliorant considérablement leurs taux de découverte d'astéroïdes et d'objets géocroiseurs.

"Les télescopes financés par des institutions extérieures et même certains amateurs sont également impliqués dans la découverte des objets géocroiseurs et effectuent d'autres travaux importants liés aux astéroïdes, " dit Chodas. " Mais, maintenant, Catalina et Pan-STARRS sont nos instruments de détection d'astéroïdes les plus puissants. Entre ces deux enquêtes, quatre télescopes en tout, environ 90 % de toutes les nouvelles découvertes de NEO sont réalisées. »

Au cœur de chacun de ces télescopes d'enquête se trouve une version hyper améliorée du même type de puce de caméra (appelée CCD, ou appareil à couplage de charge) qui se trouve à l'intérieur de nos téléphones portables. A l'exception des nuits trop pluvieuses ou enneigées, ou plusieurs nuits autour d'une pleine lune (quand le clair de lune peut noyer la faible lumière d'un astéroïde), les observateurs dévoués de Catalina et Pan-STARRS ouvrent leurs télescopes chaque nuit, ils peuvent trouver un trou dans la couverture nuageuse et prendre une exposition de 30 secondes après une exposition de 30 secondes du ciel au-dessus.

Les astronomes de l'enquête sont à la recherche de points lumineux qui se déplacent par rapport aux étoiles de fond plus distantes et fixes. Pour les trouver, ils prennent trois images ou plus de la même région du ciel (appelée un champ), séparés de plusieurs minutes. Par une bonne nuit, un sondage prendra plusieurs centaines de photos du ciel.

Lorsque les astronomes d'enquête trouvent un point lumineux qui semble se déplacer dans le même champ dans une série d'images de la même région du ciel, ils le comparent aux positions prédites de tous les objets connus dans le catalogue maintenu par le Minor Planet Center (MPC) parrainé par la NASA à Cambridge, Massachusetts. Si le nouveau, le point lumineux en mouvement ne correspond pas à la position et au mouvement prédits d'un objet dans la base de données du MPC sur les astéroïdes et les comètes connus, il y a de fortes chances que ce soit une nouvelle découverte, mais il reste encore du travail à faire.

Les ordinateurs effectuent une grande partie de ce travail de détection, mais un astronome prudent vérifie également le travail, s'assurer que les points lumineux ne sont pas une sorte de reflet d'une étoile proche, ou peut-être un pixel défectueux sur le CCD. S'ils sont confiants quant à la découverte potentielle de roches spatiales, l'astronome envoie les coordonnées de la découverte (appelées « astrométrie ») à la page de confirmation NEO du MPC, où il reçoit un identifiant temporaire, comme YL9E0A0. Le MPC calcule également une orbite initiale (approximative) pour le NEO encore à confirmer.

CNEOS a un système appelé Scout, qui surveille activement la page de confirmation MPC, obtenir les données de chaque nouvelle découverte potentielle d'astéroïdes et calculer automatiquement l'amplitude possible des mouvements futurs avant même que ces objets n'aient été confirmés comme des découvertes.

"Si nos calculs indiquent qu'une nouvelle découverte pourrait se rapprocher de la Terre, nous appelons les renforts, " a déclaré Chodas. "La NASA dispose d'un réseau mondial d'astronomes qui effectuent des observations de suivi. Ils prennent la dernière astrométrie et essaient de trouver le nouveau point de lumière, trop. S'ils le trouvent, ils mesurent ses coordonnées et renvoient leur astrométrie de suivi au MPC, où il est ajouté à un tableau d'informations sur l'objet. Ce suivi est extrêmement important. Cela aide vraiment à élargir notre compréhension de l'orbite d'une nouvelle découverte."

Habituellement, il faut deux à trois nuits d'observations pour que suffisamment d'informations soient collectées sur une nouvelle découverte pour que le MPC vérifie qu'un grain de lumière est bien un objet proche de la Terre. Lorsque cette transformation se produit, le MPC le retire de sa page de confirmation et remplace sa balise temporaire par un nom plus permanent, qui commence toujours par l'année de sa découverte puis un code alphanumérique indiquant le demi-mois de découverte et la séquence au sein de ce demi-mois. Le MPC génère ensuite une circulaire électronique de planète mineure qui contient toute l'astrométrie connue et l'orbite préliminaire de l'objet. Le MPC annonce la nouvelle découverte d'astéroïdes dans un e-mail à ceux qui sont intéressés par ce genre de chose.

"Nous sommes intéressés d'accord, " a déclaré Chodas. " Et nous restons intéressés même après l'annonce d'une découverte, parce que nous sommes dans le jeu de la chasse aux astéroïdes et aux comètes sur le long terme. Plus nous obtenons d'informations sur un objet céleste, nouvelle ou ancienne découverte, plus nous affinons notre connaissance de son orbite."

Toutes les nouvelles orbites sont automatiquement captées par un système informatique au JPL appelé Sentry, où orbitent tous les astéroïdes et les comètes, y compris ceux avec de futures approches de la Terre proche, sont calculés et les probabilités d'impact sont évaluées quotidiennement.

"Alors que la NASA ouvre la voie dans l'étude des objets géocroiseurs, nous ne nous reposons pas sur nos lauriers, " a déclaré Lindley Johnson, Officier de défense planétaire de la NASA. "De nouveaux systèmes optiques arrivent en ligne, de nouveaux programmes informatiques sont créés, et nous explorons de nouvelles technologies à la fois terrestres et spatiales qui accéléreront encore notre découverte, caractérisation et analyse orbitale de ces menaces potentielles."