Les astéroïdes sont des vestiges du système solaire primitif, avec le potentiel de révéler les secrets des origines de notre planète. Mais ils pourraient aussi mettre fin à la vie sur Terre. Maintenant deux missions, Lucy et DART (Double Asteroid Redirection Test) fourniront des informations supplémentaires sur ces deux fonctionnalités, DART tentant même de rediriger l'orbite d'une lune autour d'un astéroïde.

Les roches spatiales sont généralement considérées comme des astéroïdes si elles ont une taille supérieure à environ 1 km, et composé principalement de matériaux « non volatils », des produits chimiques qui peuvent être facilement vaporisés. Monoxyde de carbone, par exemple, est volatile car il se vaporise à une température de -191°C. Mais le fer, avec un point de vaporisation de 2, 862°C est non volatile.

C'est quelque peu différent des comètes. Les astéroïdes se trouvent plus communément dans le système solaire interne, alors que les comètes avec leur composition riche en volatiles ont tendance à se cacher dans la partie externe, loin de la chaleur du soleil. Quelque 500, 000 astéroïdes ont été catalogués à ce jour, et beaucoup ont leurs propres petites lunes.

On pense que les astéroïdes sont les restes des planétésimaux, précurseurs des planètes du système solaire primitif, qui ont fusionné sous la gravité pour former les mondes familiers que nous connaissons aujourd'hui. Les astéroïdes ont en quelque sorte échappé à ce processus, préserver quelque chose des conditions de notre système solaire primitif, d'un temps avant même que les planètes ne se soient formées. Cette époque est assez mystérieuse. Comment de minuscules particules de poussière, qui constituaient l'essentiel de la matière solide à l'époque, ont pu se regrouper et former des objets plus gros comme des astéroïdes, étant donné qu'ils manquent de champs gravitationnels importants qui leur sont propres, est toujours à l'étude.

Les astéroïdes les plus connus sont ceux qui résident dans la ceinture principale, un essaim d'un million de personnes en orbite autour du Soleil entre Mars et Jupiter. Cela semble beaucoup, mais l'espace est vaste et les distances entre un astéroïde et un voisin sont généralement de millions de kilomètres. Ainsi, les chances de naviguer avec succès dans un champ d'astéroïdes, au moins dans notre système solaire, sont nettement meilleurs que 3, 720 à 1.

Le vaisseau spatial Lucy, d'une valeur de 980 millions de dollars (714 millions de livres sterling), dont le lancement est prévu le 16 octobre, traversera trois champs d'astéroïdes au cours de sa mission de 12 ans. Il est nommé Lucy d'après le célèbre fossile d'hominidés, car on espère que cela pourrait être tout aussi révolutionnaire pour notre connaissance des origines du système solaire. Lucy volera d'abord à travers la ceinture principale, puis voyagez vers l'extérieur pour visiter deux autres champs d'astéroïdes moins familiers, les chevaux de Troie de Jupiter.

Les astéroïdes troyens gravitent autour du Soleil aux "points de Lagrange". Ce sont des positions dans l'espace où l'attraction gravitationnelle du Soleil et d'une planète s'équilibrent de telle sorte qu'un objet qui s'y trouve restera naturellement en place, potentiellement pendant des milliards d'années. Il existe cinq de ces points pour toutes les planètes du système solaire et ils sont numérotés de L1 à L5 (voir l'image ci-dessous). Les chevaux de Troie Jupiter, regroupés en L4 et L5, sont deux champs d'astéroïdes énormes et inexplorés, qui abritent entre elles au moins autant d'astéroïdes que la ceinture principale.

Lucy s'aventurera d'abord sur les chevaux de Troie L4 Jupiter, qu'il atteindra en 2027. Il repartira ensuite vers la Terre, en utilisant la gravité de notre planète pour la renvoyer vers les chevaux de Troie Jupiter L5, qu'il atteindra en 2033. Cette trajectoire de vol remarquable sera réalisée avec une propulsion solaire-électrique.

Le vaisseau spatial transporte une suite d'instruments comprenant des caméras et des spectromètres sophistiqués pour cartographier les astéroïdes et discerner leur composition. On s'attend à ce que la composition chimique des chevaux de Troie de Jupiter soit quelque peu différente de celle des astéroïdes de la ceinture principale, contenant une concentration plus élevée de matière volatile, brouiller la distinction entre astéroïdes et comètes. En effet, un cheval de Troie de Jupiter s'est récemment avéré avoir une queue semblable à une comète.

Coups d'astéroïdes

Tous les astéroïdes ne sont pas confinés dans une ceinture. Certains parcourent le système solaire sur des orbites qui peuvent les rapprocher de planètes comme la Terre. Le risque d'impact des astéroïdes est relativement bien médiatisé, notamment après le météore de Tcheliabinsk qui a explosé au-dessus d'une ville russe en 2013, blessant plus de 1, 000 personnes et causant d'importants dégâts.

À un moment donné fin novembre, La NASA tentera de lancer DART. Ce vaisseau va tenter d'intercepter 65803 Didymos, un astéroïde géocroiseur avec sa propre petite lune, appelé Dimorphos. La lune d'environ 170 mètres sera frappée par le vaisseau spatial DART de 500 kg avec une vitesse d'impact de 6,6 kilomètres par seconde. L'objectif est d'observer un changement de mouvement orbital de Dimorphos autour de Didymos à la suite de la collision.

Ceci sera accompli par une mission de suivi lancée par l'ESA, appelé Héra, qui atteindra Didymos en 2026 et effectuera un relevé détaillé de l'orbite de Dimorphos. En mesurant le changement d'orbite de la petite lune, les scientifiques et les ingénieurs seront en mesure de mieux calculer la quantité d'énergie nécessaire pour modifier l'orbite d'un hypothétique futur astéroïde menaçant. Il faut souligner que, actuellement, il n'y a pas de futures collisions astéroïdes-Terre connues, mais il est clair qu'il vaut mieux se préparer à une telle éventualité.

Il y a encore plus de missions d'astéroïdes dans un avenir proche. En août 2022, La Nasa lancera Psyche pour visiter son astéroïde homonyme, 16 Psyché, qui orbite dans la ceinture principale. Ce monde particulier fait plus de 200 km de diamètre et contient beaucoup de métal. Tellement en fait qu'on pense qu'il s'agit du noyau exposé d'une planète autrefois en croissance au début du système solaire, qui a subi un impact catastrophique à un moment donné dans un passé lointain. Cette collision a cisaillé les couches externes de la planète naissante, laissant derrière lui le noyau riche en métal exposé. Si cette théorie s'avère exacte, ce sera alors la première fois que des scientifiques auront la chance d'observer directement un noyau planétaire.

Cette flopée de missions à venir, et de nombreux précédents récents, représentent quelque chose d'un âge d'or dans la recherche sur les astéroïdes. Les astéroïdes ont encore beaucoup d'histoires à raconter, détiennent un vaste potentiel économique en tant que ressources minières, et représentent un danger évident pour la civilisation sur Terre.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.