Dans une étude publiée mercredi, Les chercheurs de la NASA ont utilisé les données de suivi de précision des origines de l'agence, Interprétation spectrale, Identification des ressources, Le vaisseau spatial Security-Regolith Explorer (OSIRIS-REx) pour mieux comprendre les mouvements de l'astéroïde potentiellement dangereux Bennu jusqu'en 2300, réduire significativement les incertitudes liées à son orbite future, et améliorer la capacité des scientifiques à déterminer la probabilité totale d'impact et à prédire les orbites d'autres astéroïdes.

L'étude, intitulé "Éphémérides et évaluation des dangers pour l'astéroïde proche de la Terre (101955) Bennu sur la base des données OSIRIS-REx, " a été publié dans la revue Icare .

"La mission de défense planétaire de la NASA est de trouver et de surveiller les astéroïdes et les comètes qui peuvent s'approcher de la Terre et présenter un danger pour notre planète, " a déclaré Kelly Fast, directeur de programme pour le Near-Earth Object Observations Program au siège de la NASA à Washington. « Nous menons cette entreprise à travers des études astronomiques continues qui collectent des données pour découvrir des objets auparavant inconnus et affiner nos modèles orbitaux pour eux. La mission OSIRIS-REx a fourni une opportunité extraordinaire d'affiner et de tester ces modèles, nous aidant à mieux prédire où sera Bennu lorsqu'il s'approchera de la Terre dans plus d'un siècle."

En 2135, l'astéroïde Bennu se rapprochera de la Terre. Bien que l'objet géocroiseur ne constituera pas un danger pour notre planète à ce moment-là, les scientifiques doivent comprendre la trajectoire exacte de Bennu au cours de cette rencontre afin de prédire comment la gravité de la Terre modifiera la trajectoire de l'astéroïde autour du Soleil et affectera le risque d'impact de la Terre.

En utilisant le Deep Space Network de la NASA et des modèles informatiques de pointe, les scientifiques ont pu réduire considérablement les incertitudes sur l'orbite de Bennu, déterminer sa probabilité d'impact total au cours de l'année 2300 est d'environ 1 sur 1, 750 (ou 0,057 %). Les chercheurs ont également pu identifier le 24 septembre, 2182, comme la date unique la plus significative en termes d'impact potentiel, avec une probabilité d'impact de 1 sur 2, 700 (soit environ 0,037 %).

Bien que les chances qu'il frappe la Terre soient très faibles, Bennu reste l'un des deux astéroïdes connus les plus dangereux de notre système solaire, avec un autre astéroïde appelé 1950 DA.

Avant de quitter Bennu le 10 mai, 2021, OSIRIS-REx a passé plus de deux ans à proximité de l'astéroïde, recueillir des informations sur sa taille (c'est environ un tiers de mile, ou 500 mètres, large), forme, Masse, et composition, tout en surveillant sa rotation et sa trajectoire orbitale. Le vaisseau spatial a également récupéré un échantillon de roche et de poussière de la surface de l'astéroïde, qu'il livrera sur Terre le 24 septembre, 2023, pour une enquête scientifique plus approfondie.

« Les données OSIRIS-REx nous donnent des informations tellement plus précises, nous pouvons tester les limites de nos modèles et calculer la trajectoire future de Bennu avec un degré de certitude très élevé jusqu'en 2135, " a déclaré le responsable de l'étude Davide Farnocchia, du Centre d'Etudes des Objets Proches de la Terre (CNEOS), qui est géré par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud. "Nous n'avons jamais modélisé la trajectoire d'un astéroïde avec cette précision auparavant."

Trous de serrure gravitationnels

Les mesures de précision sur Bennu aident à mieux déterminer comment l'orbite de l'astéroïde évoluera au fil du temps et s'il passera par un "trou de serrure gravitationnel" lors de son approche rapprochée de 2135. Ces trous de serrure sont des zones de l'espace qui mettraient Bennu sur la voie d'un futur impact avec la Terre si l'astéroïde devait les traverser à certains moments, en raison de l'effet de l'attraction gravitationnelle de la Terre.

Pour calculer exactement où se trouvera l'astéroïde lors de son approche rapprochée en 2135 - et s'il pourrait passer à travers un trou de serrure gravitationnel - Farnocchia et son équipe ont évalué divers types de petites forces qui peuvent affecter l'astéroïde lorsqu'il orbite autour du Soleil. Même la plus petite force peut dévier considérablement sa trajectoire orbitale au fil du temps, l'amenant à traverser ou à manquer complètement un trou de serrure.

Parmi ces forces, la chaleur du soleil joue un rôle crucial. Alors qu'un astéroïde se déplace autour du Soleil, la lumière du soleil réchauffe sa face diurne. Parce que l'astéroïde tourne, la surface chauffée s'éloignera et se refroidira lorsqu'elle entrera du côté nuit. En refroidissant, la surface libère de l'énergie infrarouge, qui génère une petite quantité de poussée sur l'astéroïde, un phénomène appelé effet Yarkovsky. Sur des délais courts, cette poussée est minuscule, mais sur de longues périodes, l'effet sur la position de l'astéroïde s'accumule et peut jouer un rôle important dans la modification de la trajectoire d'un astéroïde.

"L'effet Yarkovsky agira sur tous les astéroïdes de toutes tailles, et bien qu'il ait été mesuré de loin pour une petite fraction de la population d'astéroïdes, OSIRIS-REx nous a donné la première opportunité de le mesurer en détail alors que Bennu voyageait autour du Soleil, " a déclaré Steve Chesley, chercheur principal au JPL et co-investigateur de l'étude. "L'effet sur Bennu équivaut au poids de trois raisins agissant constamment sur l'astéroïde - minuscule, Oui, mais important pour déterminer les chances d'impact futur de Bennu au cours des décennies et des siècles à venir."

L'équipe a également pris en compte de nombreuses autres forces perturbatrices, y compris la gravité du Soleil, les planètes, leurs lunes, et plus de 300 autres astéroïdes, la traînée causée par la poussière interplanétaire, la pression du vent solaire, et les événements d'éjection de particules de Bennu. Les chercheurs ont même évalué la force exercée par OSIRIS-REx lors de la réalisation de son événement de collecte d'échantillons Touch-And-Go (TAG) le 20 octobre. 2020, pour voir s'il a pu légèrement altérer l'orbite de Bennu, confirmant finalement les estimations précédentes selon lesquelles l'événement TAG avait un effet négligeable.

"La force exercée sur la surface de Bennu lors de l'événement TAG était minime même par rapport aux effets d'autres petites forces considérées, " dit Rich Burns, Chef de projet OSIRIS-REx au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. "TAG n'a pas modifié la probabilité d'impact de Bennu sur la Terre."

Petit risque, gain énorme

Bien qu'une probabilité d'impact de 0,057% jusqu'en 2300 et une probabilité d'impact de 0,037% le 24 septembre, 2182, sont bas, cette étude met en évidence le rôle crucial que les opérations OSIRIS-REx ont joué dans la caractérisation précise de l'orbite de Bennu.

"Les données orbitales de cette mission nous ont aidés à mieux apprécier les chances d'impact de Bennu au cours des deux prochains siècles et notre compréhension globale des astéroïdes potentiellement dangereux - un résultat incroyable, " dit Dante Lauretta, Chercheur principal d'OSIRIS-REx et professeur à l'Université de l'Arizona. "Le vaisseau spatial rentre maintenant chez lui, transportant un précieux échantillon de cet objet ancien fascinant qui nous aidera à mieux comprendre non seulement l'histoire du système solaire, mais aussi le rôle de la lumière du soleil dans la modification de l'orbite de Bennu puisque nous mesurerons les propriétés thermiques de l'astéroïde à des échelles sans précédent dans des laboratoires sur Terre. »

En savoir plus sur OSIRIS-REx

Goddard assure la gestion globale de la mission, l'ingénierie des systèmes et la sécurité et l'assurance de mission pour OSIRIS-REx. Lauretta est la chercheuse principale, et l'Université de l'Arizona dirige également l'équipe scientifique et la planification de l'observation scientifique et le traitement des données de la mission. Lockheed Martin Space Systems à Denver a construit le vaisseau spatial et assure les opérations de vol. Goddard et KinetX Aerospace à Tempe, Arizona est responsable de la navigation du vaisseau spatial OSIRIS-REx. OSIRIS-REx est la troisième mission du programme New Frontiers de la NASA. Le Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville, Alabama, gère le programme New Frontiers de l'agence pour la Direction de la mission scientifique de l'agence à Washington.