Trois ans et demi après avoir offert à l'humanité sa première vue rapprochée de Pluton, et près de 13 ans après son lancement depuis la Terre, le vaisseau spatial New Horizons explorera une autre nouvelle frontière :un morceau de roche et de glace rougeâtre connu sous le nom d'Ultima Thule.

L'objet - ou, peut-être, paire d'objets (c'est si loin que les astronomes ne sont pas sûrs) - on pense qu'il s'agit d'un vestige vierge du système solaire primitif, intacte depuis des milliards d'années. Son surnom traduit sa signification, signifiant "au-delà du monde connu".

Ultima Thule est à 4 milliards de kilomètres de la Terre. New Horizons l'atteindra à l'arrivée de la nouvelle année le 1er janvier avec pour mission de collecter un maximum d'images et de données en passant à grande vitesse à 32, 000 milles à l'heure.

"C'est de l'exploration pure, " a déclaré Alan Stern, l'enquêteur principal de la mission. "Nous volons vraiment vers quelque chose de complètement inconnu, contrairement à tout autre objet que nous avons étudié dans le passé."

Le survol d'Ultima Thule est un rappel pour la mission New Horizons, dirigé par le Johns Hopkins Applied Physics Laboratory. Le vaisseau spatial de la taille d'un piano à queue conçu et géré pour la NASA sur le Laurel du laboratoire, Maryland., le campus a dépassé Pluton - sa mission principale - en juillet 2015, révélant escarpé, surfaces glacées et un brin d'atmosphère autour de la planète naine.

Il capturera des images et des données similaires en passant encore plus près d'Ultima Thule, lui-même à peu près 20 miles de diamètre.

Mais même s'il s'agit techniquement d'une phase complémentaire d'une mission dont l'objectif principal était Pluton, l'examen d'Ultima Thule pourrait s'avérer encore plus révélateur.

"Ce pourrait être l'objet le plus primitif jamais rencontré par un vaisseau spatial, " dit Hal Weaver, le scientifique du projet de la mission. "En examinant à quoi cela ressemble maintenant, nous regardons en arrière à l'époque de la formation planétaire."

Ultima Thule se trouve dans une région à la limite du système solaire connue sous le nom de ceinture de Kuiper. Les scientifiques soupçonnent que la région abrite des centaines de milliers d'objets ressemblant à des astéroïdes ou à des comètes au moins aussi gros qu'Ultima Thule, officiellement connu sous le nom de 2014 MU69.

A une telle distance, le soleil fournit à peine une lueur, pourtant son influence se fait toujours sentir - Ultima Thule fait partie d'un groupe d'objets de la ceinture de Kuiper qui orbitent autour de l'étoile lointaine dans un cercle presque parfait, au lieu d'une ellipse comme la plupart des objets planétaires. Cela suggère qu'il a évité toute collision majeure au cours des 4,6 milliards d'années écoulées depuis la formation du système solaire.

New Horizons fait un survol historique de Pluton

Alors que Pluton et ses lunes font également partie de la ceinture de Kuiper, Ultima Thule est à environ un milliard de kilomètres de la Terre. Il a fallu près d'une décennie à New Horizons pour atteindre Pluton, même s'il a fusé de la Terre jusqu'à 36, 000 mph, plus rapide que n'importe quelle mission avant elle.

Près de 3 { années de plus se seront écoulées avant que le vaisseau spatial n'atteigne Ultima Thule.

Aussi dramatique et éclairant que fut le survol de Pluton, les scientifiques savent encore moins à quoi s'attendre d'Ultima Thule. Parce que c'est si loin et si sombre, ils ne savent même pas s'il s'agit d'une seule masse. Ils soupçonnent qu'il est composé de deux lobes, mais il pourrait aussi s'agir de deux objets séparés en orbite l'un autour de l'autre.

"Nous obtenions déjà des indices sur ce à quoi ressemblerait Pluton bien avant le jour de l'approche la plus proche, " dit Weaver. " Cette fois, tout va être à peu près un mystère, nous pensons, jusqu'à la dernière heure environ."

Cette heure devrait arriver vers minuit le 1er janvier. lorsque les scientifiques prédisent que New Horizons commencera à observer Ultima Thule pour de bon. Le moment où le vaisseau spatial s'approche le plus de l'objet est attendu vers 00h30.

Le survol en lui-même est un processus compliqué et extrêmement risqué, mais celui qui est exécuté complètement sur le pilote automatique. Les scientifiques ont passé plus d'un an à peaufiner une série de commandes que New Horizons suivra pour capturer des images et des données spectroscopiques, qui ensemble montreront à quoi ressemble Ultima Thule et de quoi il est fait.

Les scientifiques ont été confrontés au même genre de défi lors de l'observation de Pluton, mais c'est encore plus difficile cette fois car Ultima Thule est tellement plus petit et plus loin. Il faut une heure et demie de plus pour envoyer et recevoir des messages vers et depuis New Horizons qu'en 2015 :une attente de six heures, dans chaque sens.

La vitesse de New Horizons, couplé à la taille d'Ultima Thule, pose également des problèmes. Si le vaisseau spatial ne volait pas si vite, il n'atteindrait pas sa cible dans un délai raisonnable. Mais à cause de cette vitesse, les scientifiques doivent parfaitement chronométrer la séquence d'observations préprogrammée pour s'assurer qu'Ultima Thule est littéralement dans le cadre des caméras de New Horizons.

"L'objet est si petit que si vous êtes absent, tu pourrais tout rater, " dit Alice Bowman, le responsable des opérations de la mission Nouveaux Horizons.

Les scientifiques espèrent faire voler le vaisseau spatial dans environ 2, 200 miles d'Ultima Thulé, quatre fois plus proche que sa rencontre avec Pluton, pour capturer des images et d'autres données avec autant de résolution que possible. Mais ça peut dépendre de quoi, si quoi que ce soit, New Horizons se trouve sur son chemin alors qu'Ultima Thule se rapproche et devient plus lumineux.

Les ingénieurs de la mission se préparaient à la possibilité de diriger le vaisseau spatial à grande vitesse jusqu'à 6, 200 milles de sa cible, si cela signifie éviter tout débris dans l'espace.

"Une pastille de la taille d'un riz frappant le vaisseau spatial au mauvais endroit pourrait le détruire, " dit Tisserand.

Le premier signal de retour de New Horizons est attendu vers 10 heures le jour de l'An, avec les meilleures images et données d'Ultima Thule attendues plus tard dans la journée et le 2 janvier, disaient les scientifiques.

Toute bonne donnée serait la première collectée à partir d'un objet planétaire si loin de la Terre.

Seules les missions Voyager et Pioneer ont voyagé plus loin que New Horizons, mais ils prenaient des observations relativement plus grossières du plasma et des particules dans l'espace. Lors de leur lancement dans les années 1970, Tisserand a dit, les scientifiques "ne savaient même pas ce qui existait là-bas".

Arrière, qui est basé au Southwest Research Institute dans le Colorado, crédité les scientifiques du laboratoire Hopkins pour leur recherche planétaire pionnière. L'institution ne gérait auparavant qu'une seule mission planétaire, à un astéroïde proche de la Terre connu sous le nom d'Eros dans les années 1990. Maintenant, son équipe a poussé New Horizons 100 fois plus loin.

Et Ultima Thule n'est peut-être pas la fin de la mission. Alors que l'objectif principal de New Horizons était d'explorer Pluton, La NASA a toujours eu l'intention de poursuivre la mission pour explorer davantage la ceinture de Kuiper. Stern a déclaré que l'attention des scientifiques se tournerait vers la recherche d'une nouvelle cible d'exploration en 2020. On estime que le vaisseau spatial a suffisamment de puissance pour continuer à fonctionner jusqu'au milieu des années 2030.

"Nous verrons ce que nous trouverons, " dit-il. " Nous avons un long chemin à parcourir. "

En attendant, les horizons ne cessent de s'élargir. Ce mois-ci, les chercheurs ont confirmé la découverte de l'objet le plus éloigné du système solaire observé par les humains, plus de 3 { fois plus loin du soleil que Pluton.

Son nom est "Farout".

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