Une idée fréquente dans les films de science-fiction et apocalyptiques est celle d’un astéroïde frappant la Terre et provoquant une dévastation mondiale. Bien que les probabilités que ce type d'extinction massive se produise sur notre planète soient incroyablement faibles, elles ne sont pas nulles.
Les résultats de la mission Dart de la Nasa vers l'astéroïde Dimorphos ont été publiés dans Nature Astronomy . Ils contiennent des détails fascinants sur la composition de cet astéroïde et sur la question de savoir si nous pouvons défendre la Terre contre l'arrivée de roches spatiales.
Le Double Asteroid Redirection Test (Dart) était une mission de vaisseau spatial lancée en novembre 2021. Elle a été envoyée vers un astéroïde appelé Dimorphos et a reçu l'ordre d'entrer en collision frontale avec lui en septembre 2022.
Dimorphos ne représentait et ne représente aucune menace pour la Terre dans un avenir proche. Mais la mission a été conçue pour voir s'il était possible d'éloigner un astéroïde d'une trajectoire de collision avec la Terre par des moyens « cinétiques », en d'autres termes, un impact direct d'un objet fabriqué par l'homme sur sa surface.
Les missions d'astéroïdes ne sont jamais faciles. La taille relativement petite de ces objets (par rapport aux planètes et aux lunes) signifie qu'il n'y a pas de gravité appréciable pour permettre aux vaisseaux spatiaux d'atterrir et de collecter un échantillon.
Les agences spatiales ont récemment lancé un certain nombre de vaisseaux spatiaux vers des astéroïdes. Par exemple, la mission Hayabusa-2 de l'agence spatiale japonaise (Jaxa) a atteint l'astéroïde Ryugu en 2018, la même année où la mission Osiris-Rex de la Nasa a rencontré l'astéroïde Bennu.
Les missions japonaises Hayabusa (1 et 2) ont tiré un petit projectile sur la surface alors qu'elles s'en approchaient. Ils ramassaient ensuite les débris au fur et à mesure de leur passage.
Cependant, la mission Dart était particulière dans la mesure où elle n’était pas envoyée pour livrer des échantillons de matière d’astéroïde aux laboratoires sur Terre. Au lieu de cela, il devait voler à grande vitesse dans la roche spatiale et être détruit dans le processus.
Une collision à grande vitesse avec un astéroïde nécessite une précision incroyable. La cible Dimorphos de Dart faisait en fait partie d'un système à double astéroïde, connu sous le nom de binaire car le plus petit objet orbite autour du plus grand. Ce binaire contenait à la fois Didyme, le plus grand des deux objets, et Dimorphos, qui se comporte effectivement comme une lune.
Les simulations de ce qui est arrivé à Dimorphos montrent que même si nous pourrions nous attendre à voir un très grand cratère sur l'astéroïde suite à l'impact de Dart, il est plus probable que cela ait en fait modifié la forme de l'astéroïde.
Une fourmi heurte deux bus
La collision d'une masse de 580 kg a heurté un astéroïde d'environ 5 milliards de kg. À titre de comparaison, cela équivaut à une fourmi heurtant deux bus. Mais le vaisseau spatial se déplace également à environ 6 kilomètres par seconde.
Les résultats de simulation basés sur les observations de l'astéroïde Dimorphos ont montré que l'astéroïde orbite désormais autour de son plus grand compagnon, Didymus, 33 minutes plus lentement qu'auparavant. Son orbite est passée de 11 heures 55 minutes à 11 heures 22 minutes.
Le changement d’impulsion au cœur de Dimorphos est également plus élevé que ce que l’on pourrait prédire à partir de l’impact direct, ce qui peut sembler impossible au premier abord. Cependant, l’astéroïde est de construction assez faible, constitué de décombres meubles maintenus ensemble par la gravité. L'impact a fait exploser une grande partie de la matière de Dimorphos.
Ce matériau se déplace désormais dans la direction opposée à l'impact. Cela agit comme un recul, ralentissant l'astéroïde.
Les observations de tout le matériau hautement réfléchissant rejeté par Dimorphos permettent aux scientifiques d’estimer la quantité perdue par l’astéroïde. Leur résultat est d'environ 20 millions de kilogrammes, soit l'équivalent d'environ six fusées Saturn V de l'ère Apollo entièrement chargées de carburant.
La combinaison de tous les paramètres (masse, vitesse, angle et quantité de matière perdue) et la simulation de l'impact ont permis aux chercheurs d'être assez sûrs de la réponse. Confiant non seulement quant à la taille des grains du matériau provenant de Dimorphos, mais également sur le fait que l'astéroïde a une cohésion limitée et que la surface doit être constamment altérée, ou remodelée, par des impacts mineurs.
Mais qu’est-ce que cela nous apprend sur la façon de se protéger d’un impact d’astéroïde ? Parmi les impacts récents importants sur Terre, citons l'éclatement d'un météore dans le ciel de la ville de Chelyabinsk, en Russie, en 2013, et le tristement célèbre impact de Toungouska sur une partie reculée de la Sibérie en 1908.
Même si ce n'est pas le genre d'événements susceptibles de provoquer des extinctions massives – comme l'objet de 10 km de long qui a anéanti les dinosaures lorsqu'il a frappé notre planète il y a 66 millions d'années – le potentiel de dégâts et de pertes de vies liés à des objets plus petits tels que ceux de Chelyabinsk et Toungouska est très élevé.
La mission Dart a coûté 324 millions de dollars (255 millions de livres sterling), ce qui est peu pour une mission spatiale, et une fois sa phase de développement terminée, une mission similaire visant à dévier un astéroïde se dirigeant vers nous pourrait être lancée à moindre coût.
La grande variable ici est le degré d’avertissement que nous aurons, car un changement d’orbite de 30 minutes – comme cela a été observé lorsque Dart a frappé Dimorphos – n’aura que peu d’effet si l’astéroïde est déjà très proche de la Terre. Cependant, si nous pouvons prédire la trajectoire d'un objet depuis plus loin, de préférence en dehors du système solaire, et apporter de petits changements, cela pourrait suffire à détourner la trajectoire d'un astéroïde de notre planète.
Nous pouvons nous attendre à voir davantage de ces missions à l’avenir, non seulement en raison de l’intérêt porté à la science entourant les astéroïdes, mais aussi parce que la facilité d’en extraire de la matière signifie que les entreprises privées pourraient vouloir intensifier leurs idées d’exploitation minière de ces roches spatiales. métaux précieux.
Plus d'informations : S. D. Raducan et al, Propriétés physiques de l'astéroïde Dimorphos dérivées de l'impact DART, Nature Astronomy (2024). DOI :10.1038/s41550-024-02200-3
Fourni par The Conversation
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