Lorsque 'Oumuamua a traversé notre système solaire il y a deux ans, cela a déclenché une vague d'excitation dans la communauté astronomique. Voici le tout premier objet interstellaire observé par des traqueurs humains, et les mystères entourant sa vraie nature et sa composition ont conduit à des théories assez intéressantes. Il y avait même des propositions pour une mission rapide qui pourrait le rejoindre.

Et maintenant qu'un deuxième objet interstellaire - C/2019 Q4 (Borisov) - a été détecté voyageant à travers le système solaire, des propositions similaires sont faites. L'un d'eux provient d'un groupe de scientifiques de l'Initiative for Interstellar Studies (i4is) au Royaume-Uni. Dans une étude récente, ils évaluent la faisabilité technique d'envoyer une mission sur cette comète interstellaire en utilisant la technologie existante, et a constaté qu'il y avait quelques options.

De plusieurs façons, C/2019 Q4 (Borisov) représente une opportunité de mener des recherches qui n'étaient pas possibles avec 'Oumuamua. Lorsque cet objet mystérieux a été observé pour la première fois, il avait déjà fait son passage le plus proche du soleil, passé la Terre, et était en train de sortir du système solaire. Néanmoins, ce que nous avons pu apprendre sur 'Oumuamua a conduit à la conclusion qu'il s'agissait d'une toute nouvelle classe d'objets célestes.

En plus de ceux qui ont aventuré qu'il s'agissait soit d'une comète soit d'un astéroïde, il y avait aussi ceux qui ont théorisé que 'Oumuamua pourrait être un fragment d'une comète qui a explosé en passant près de notre soleil, ou encore une voile solaire extraterrestre. Une autre découverte intéressante était le fait que des objets similaires traversent probablement régulièrement notre système solaire (dont beaucoup restent).

Pour ces raisons, une mission pour étudier de près de tels objets est souhaitable. En tant que Dr Andreas M. Hein, directeur exécutif du conseil d'administration d'i4is, le président de son comité technique de recherche, et l'un des co-auteurs de l'étude récente, a déclaré à Universe Today par e-mail :

"Enquêter sur des objets interstellaires à une distance rapprochée nous fournirait des données uniques sur d'autres systèmes stellaires sans réellement voler vers eux. Ils pourraient fournir des informations uniques sur l'évolution et la composition d'autres systèmes stellaires et exoplanètes qu'ils contiennent. Les objets interstellaires sont cool, comme c'est un peu comme :si tu ne peux pas aller à la montagne, laissez la montagne venir à vous. Il faudra probablement plusieurs décennies avant que nous puissions envoyer un vaisseau spatial vers une autre étoile. D'où, les objets interstellaires pourraient être une solution intermédiaire pour en savoir plus sur les autres étoiles et leurs planètes."

Quoi de plus, il prétend, ces objets voyagent probablement entre les systèmes stellaires depuis des centaines de milliers (voire des millions) d'années. Par conséquent, ils ont sans doute ramassé du matériel en cours de route ou portent les marques de rencontres avec d'autres objets ou forces. En bref, leur composition et leurs caractéristiques de surface peuvent nous en dire beaucoup sur ce qu'il y a dans le milieu interstellaire.

Ce n'est pas la première fois qu'i4is propose d'envoyer un engin spatial au rendez-vous avec un objet interstellaire. En 2017, Le Dr Hein et plusieurs collègues d'i4is (qui ont également co-écrit cette étude) ont produit un article intitulé "Project Lyra:Sending a Spacecraft to 1I/'Oumuamua (former A/2017 U1), l'astéroïde interstellaire, " qui a été menée avec l'aide de la société de prospection d'astéroïdes Asteroid Initiatives LLC.

Le projet a été ainsi nommé en raison des origines d'Oumuamua, ce que les astronomes ont conclu provenait de la direction générale de Vega, l'étoile la plus brillante de la constellation nord de la Lyre. Après avoir pris en compte la vitesse à laquelle 'Oumuamua quittait le système solaire à l'époque—26 km/s (93, 600 km/h; 58, 160 mph) - ils ont déterminé que toute proposition serait un compromis entre trois facteurs.

Ceux-ci comprenaient quand une mission pouvait être lancée, la vitesse qu'il pourrait atteindre, et le temps qu'il faudrait au rendez-vous avec l'objet. D'après les circonstances, ils pensaient que la meilleure option était d'attendre les futures percées technologiques, telles que celles poursuivies par Breakthrough Starshot (un concept de voile solaire interstellaire à laser).

Ces conclusions se sont avérées très applicables, grâce à la détection d'un deuxième objet interstellaire traversant notre système solaire en autant d'années. Dans leur étude la plus récente, l'équipe de recherche a de nouveau utilisé le logiciel Optimum Interplanetary Trajectory Software (OITS), qui a été développé par le membre de l'équipe Adam Hibberd, évaluer toutes les options disponibles pour envoyer un vaisseau spatial au rendez-vous avec un objet interstellaire.

Ceux-ci comprenaient le lanceur optimal (comme le Space Launch System (SLS) de la NASA ou le Falcon Heavy de SpaceX) la trajectoire optimale pour la mission, et le meilleur type de vaisseau spatial. À la fin, ils ont déterminé que l'humanité a la capacité de rencontrer un objet interstellaire en utilisant la technologie existante, et a proposé une architecture de mission qui pourrait y arriver.

Cette mission reposerait sur un lanceur lourd et pourrait utiliser alternativement un vaisseau spatial CubeSat de deux tonnes (1,8 tonne) ou de 3 kg (6,6 lb). Selon sa date de lancement et sa trajectoire préférée, il pourrait également avoir besoin d'effectuer un survol de Jupiter et une manœuvre d'Oberth solaire pour rattraper C/2019 Q4 (Borisov). Comme l'a expliqué le Dr Hein :

"Nos résultats montrent que pour les deux, 'Oumuamua et C/2019 Q4 (Borisov), nous avons déjà la technologie pour visiter ces objets. Concernant 'Oumuamua, nous pouvons lancer un vaisseau spatial vers lui même au-delà de l'année 2030. Il y a beaucoup de temps pour développer un tel vaisseau spatial. Le cas du C/2019 Q4 (Borisov) est un peu plus délicat, car il est plus rapide que 'Oumuamua. Mais même pour cet objet, nous aurions pu lui envoyer un vaisseau spatial de deux tonnes avec un Falcon Heavy si nous l'avions lancé en 2018."

"Des missions ultérieures sont également possibles, mais nécessite un lanceur plus gros. Les futurs télescopes pourront détecter de tels objets beaucoup plus tôt et avec une préparation adéquate, nous pouvons envoyer un vaisseau spatial en mission de rencontre. Nous avons donc la technologie pour le faire, et avec la découverte de C/2019 Q4 (Borisov), nous savons aussi que nous avons probablement beaucoup d'occasions de voler vers un tel objet."

Encore une fois, la présence d'un objet interstellaire dans notre système solaire est une source majeure d'excitation. En plus de toutes les occasions d'apprendre d'eux, C/2019 Q4 et 'Oumuamua confirment que les objets d'étoiles lointaines traversent notre système assez régulièrement; ils montrent aussi que nous sommes à un point où nous pouvons détecter, les suivre et les étudier.

Mais c'est surtout excitant de savoir qu'à l'avenir, nous pourrons les étudier de près. En réalité, l'ESA travaille actuellement sur une mission qui pourrait très bien être celle de rendez-vous avec un futur objet interstellaire. Il est connu sous le nom de Comet Interceptor, un concept de "classe rapide" composé de trois engins spatiaux qui attendront dans l'espace jusqu'à l'apparition d'une comète vierge, et le rattraper rapidement.

« Nous imaginons deux types de recherche, " dit le Dr Hein. " Premièrement, télédétection, par exemple, avec un télescope pour prendre des photos. Seconde, nous pouvons analyser le matériau de l'objet directement en y projetant un impacteur et en capturant certaines des particules du panache de poussière généré par le vaisseau spatial principal. Cela fournirait des informations uniques sur la composition de l'objet."

Quant à ce que cette recherche pourrait révéler, Le Dr Hein a également quelques réflexions à ce sujet :« Je ne peux que spéculer, mais nous pourrions voir des preuves que les molécules organiques, les briques de la vie, voyagent réellement entre les systèmes stellaires, et qui sait? Peut-être que la vie elle-même pourrait se propager entre les étoiles de notre galaxie."