Lorsque l'objet interstellaire (ISO) 'Oumuamua est apparu dans notre système solaire en 2017, il a suscité beaucoup d'intérêt. L’envie d’en savoir plus était féroce, mais malheureusement, il n’y avait aucun moyen d’y parvenir réellement. Il allait et venait, et nous devions réfléchir à de quoi il était fait et d'où il venait. Puis, en 2019, la comète ISO Borisov est venue pour une brève visite, et encore une fois, nous avons dû nous interroger à son sujet.

Il y aura forcément davantage de ces ISO traversant notre système solaire. Il a été question de missions prêtes à partir pour rendre visite à l'un de ces visiteurs interstellaires à l'avenir, mais pour que cela se produise, nous avons besoin d'un préavis de son arrivée. L'Observatoire Vera Rubin pourrait-il nous le dire suffisamment à l'avance ?

Aucune mission ne quitte la rampe de lancement sans une planification détaillée, et la planification détaillée dépend des observations. Les observations au sol ont jeté les bases de nos incursions dans le système solaire. Les missions de la NASA comme OSIRIS-REx, Lucy et Psyche sont tout simplement impossibles sans des observations détaillées au sol qui préparent le terrain.

Bientôt, l'un de nos observatoires les plus puissants et les plus uniques entrera en service, l'Observatoire Vera Rubin. Son activité principale sera le Legacy Survey of Space and Time (LSST). Le LSST permettra d'imager notre système solaire avec beaucoup plus de détails que jamais auparavant, et il le fera en continu pendant une décennie. La richesse des données découlant de ces observations constituera un avantage considérable pour la planification des missions et inspirera probablement des missions dont nous n'avons pas encore rêvé.

L'étude de l'espace et du temps du VRO est basée sur le miroir principal grand angle de 8,4 mètres de l'observatoire et sur sa capacité à changer de cible en seulement cinq secondes. Le plus grand appareil photo numérique du monde, un monstre de 3,2 gigapixels, y est attaché. Le VRO imagera l'ensemble du ciel nocturne disponible toutes les quelques nuits.

Le LSST vise à détecter les transitoires comme les supernovae et les sursauts gamma. Il étudiera également l'énergie noire et la matière noire et cartographiera la Voie lactée. Mais il permettra également de cartographier de petits objets de notre système solaire, comme les astéroïdes géocroiseurs (NEA) et les objets de la ceinture de Kuiper (KBO).

"Rien ne sera comparable à la profondeur de l'étude de Rubin et au niveau de caractérisation que nous obtiendrons pour les objets du système solaire", a déclaré Siegfried Eggl, professeur adjoint à l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign et responsable du groupe de travail sur le système solaire interne au sein du Collaboration scientifique Rubin/LSST sur le système solaire. "Il est fascinant que nous ayons la capacité de visiter des objets intéressants et de les regarder de près. Mais pour ce faire, nous devons savoir qu'ils existent et nous devons savoir où ils se trouvent. C'est ce que nous dira Rubin."

Il est difficile de surestimer la manière dont le VRO et son LSST feront progresser notre compréhension du système solaire. Il existe d'autres télescopes d'enquête, comme Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System.) Pan-STARRS a détecté un grand nombre de transitoires astronomiques. Son rôle est de les détecter et d'alerter les astronomes afin que d'autres télescopes puissent les observer.

Pan-STARRS est basé sur deux télescopes dotés de miroirs de 1,8 mètres et est notre détecteur d'objets géocroiseurs (NEO) le plus efficace, mais une fois que le VRO sera opérationnel, il sera relégué à une lointaine deuxième place.

Curieusement, le VRO détectera également les ISO. Dans un article de 2023, les chercheurs ont estimé que le VRO détecterait jusqu’à 70 objets interstellaires chaque année. Si le VRO peut les voir suffisamment à l'avance, cela pourrait nous donner le temps de lancer une mission vers l'un d'entre eux.

"Rubin est capable de nous donner le temps de préparation dont nous avons besoin pour lancer une mission d'interception d'un objet interstellaire", a déclaré Eggl. "C'est une synergie très unique à Rubin et unique à l'époque dans laquelle nous vivons."

On ne sait pas exactement combien d’ISO visitent notre système solaire chaque année et seront détectables. Alors que certains chercheurs suggèrent que le VRO peut en détecter 70 par an, d’autres affirment que ce nombre sera inférieur. Le VRO n'est pas magique. Les objets trop sombres et/ou se déplaçant trop rapidement peuvent échapper à la détection. Mais il semble certain que le LSST détectera certains ISO. Il peut même discerner des modèles dans leurs trajectoires qui facilitent leur détection.

À mesure que notre connaissance des ISO s’accroît, l’envie d’en visiter une grandira parallèlement. L'apparition de 'Oumuamua et Borisov montre que des opportunités continueront de se présenter. Il existe déjà des plans préliminaires sur la manière d'en visiter un.

Le Comet Interceptor de l'ESA est conçu pour visiter une comète à longue période. La mission Interceptor dispose de trois vaisseaux spatiaux, et chacun étudiera la comète sous un angle différent, donnant une vue 3D. Un préavis est essentiel pour la mission Comet Interceptor, et l'ESA mentionne spécifiquement le LSST comme permettant la mission en nous alertant assez tôt d'une cible appropriée.

Mais il n’est pas nécessaire que la cible soit une comète. Cela pourrait être n'importe quoi voyageant à travers le système solaire interne.

La particularité du Comet Interceptor est qu'il attend déjà sa cible. Après le lancement, il se rendra au point Soleil-Terre Lagrange 2 (L2). Il y entrera sur une orbite de halo et attendra des instructions supplémentaires. L'ESA peut attendre son heure jusqu'à ce que le VRO détecte une cible souhaitable sur la bonne trajectoire, et elle peut activer l'intercepteur de comètes.

La mission Lucy de la NASA montre comment une connaissance avancée des objets du système solaire permet des missions puissantes. Lucy s'appuie sur des observations précises des objets du système solaire et visitera plusieurs astéroïdes en parcourant le système solaire interne, en utilisant la Terre comme assistance gravitationnelle à trois reprises. Une connaissance détaillée du système solaire a inspiré et permis la mission de Lucy.

Le Comet Interceptor, ou une autre mission similaire, n’aura pas besoin d’un chemin aussi complexe. Mais tout comme Lucy, il s'appuiera sur des observations approfondies, ce que le VRO et le LSST fourniront en profondeur.

Le LSST ne permettra pas seulement des missions comme le Comet Interceptor. Cela en inspirera de nouveaux que nous ne pouvons pas encore imaginer. C'est parce que nous ne savons pas encore ce que l'enquête révélera. Cela pourrait révéler des régions d'objets qui se comportent d'une manière que nous n'avons pas encore vue ou des types d'objets regroupés qui sont restés invisibles.

"Si vous imaginez Rubin regardant une plage, vous voyez des millions et des millions de grains de sable individuels qui constituent ensemble la plage entière", a déclaré Eggl. "Il pourrait y avoir une zone de sable jaune, ou de sable noir volcanique, et un espace Une mission sur un objet dans cette région pourrait enquêter sur ce qui le rend différent. Souvent, nous ne savons pas ce qui est étrange ou intéressant à moins de connaître le contexte dans lequel il se trouve. Avec nos télescopes actuels, nous avons essentiellement observé les gros rochers de la région. plage", dit Eggl, "mais Rubin zoomera sur les grains de sable les plus fins."

Les astéroïdes troyens Jupiter que Lucy visitera en sont un bon exemple. On prévoyait l'existence de ce type d'astéroïde dans les années 1770, mais le premier n'a été observé que plus d'un siècle plus tard. Même alors, personne n’était sûr qu’il s’agissait réellement d’un astéroïde troyen jusqu’à ce qu’un autre siècle se soit écoulé. Aujourd'hui, les astronomes savent qu'il y en a des milliers.

De la même manière, notre connaissance des ISO pourrait devenir beaucoup plus complète une fois le LSST lancé. Une toute nouvelle fenêtre sur les ISO pourrait s’ouvrir. Les astronomes peuvent discerner des modèles dans leurs trajectoires et dans leur composition qui conduisent à de nouvelles compréhensions de leurs origines. Si le Comet Interceptor ou une mission similaire y est envoyé, nous en apprendrons davantage sur la formation des systèmes planétaires, y compris le nôtre.

Tout dans notre système solaire ne s’est pas formé là où nous le voyons aujourd’hui. Certains corps ont été capturés, comme la lune Triton de Neptune, qui est probablement un objet capturé de la ceinture de Kuiper. Les astronomes pensent qu'il est très probable que certains des objets de notre système solaire soient capturés en ISO. Le VRO et les missions qu'il inspire pourraient identifier ces objets.

De nouvelles observations conduisent à de nouvelles questions et à de nouvelles missions conçues pour y répondre. C'est un modèle de longue date dans notre quête pour comprendre la nature.

Qui sait ce que le VRO verra et à quelles missions futures ses découvertes mèneront ?

Fourni par Universe Today