Décollage de la sonde Hera pour atteindre l’astéroïde dévié par la NASA, une mission digne d’un film de science-fiction
La mission Hera de l’Agence spatiale européenne décolle le 7 octobre de Cap Canaveral, portée par une fusée Falcon 9 de la société SpaceX, pour atteindre à l’automne 2026 le double astéroïde Didymos, situé à plusieurs centaines de millions de kilomètres. kilomètres de la Terre.
Car, en 2022, la NASA a intentionnellement crashé sa sonde DART sur la plus petite moitié de ce double astéroïde, la « lune » Dimorphos. L’idée de ce tout premier test de déviation d’astéroïde est de modifier la trajectoire de la cible et d’observer le résultat. Ainsi, grâce à une caméra embarquée à bord de DART, un minisatellite italien (ou CubeSat) déployé avant l’impact, et la puissance conjointe des télescopes terrestres, puis Hubble et JWST, on sait déjà plusieurs choses sur la réussite de cette déviation.
Mais il nous manque beaucoup d’informations pour vraiment comprendre ce qui s’est passé suite à l’impact – informations essentielles pour généraliser les résultats et développer des modèles qui permettraient de dévier d’autres astéroïdes arrivant vers la Terre ou des installations spatiales. (satellites, stations spatiales, etc.).
Et c’est là la mission d’Héra : comprendre à quoi ressemblent Didymos et Dimorphos après l’impact.
Ce que l’on sait déjà sur le test de déviation d’un astéroïde
Ce premier test de déflexion d’un astéroïde a été une totale réussite. Tout d’abord parce que la sonde DART a réussi à se guider de manière autonome dans les dernières heures avant l’impact pour entrer en collision avec un petit astéroïde dont on ne connaissait au départ que la taille, mais aussi parce que la collision a bien dévié la lune Dimorphos.
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Cette déviation a fait l’objet d’une campagne d’observations par télescopes terrestres sur la plupart des continents, qui a permis de mesurer la réduction de la période orbitale de Dimorphos autour de Didymos (11h22 après impact contre 11h55 avant), montrant une capacité à s’organiser à l’échelle internationale pour mesurer les conséquences d’une déviation.
De plus, les images prises par DART avant l’impact ont permis d’acquérir une certaine connaissance des propriétés de surface de la cible Dimorphos et de son corps principal.
Enfin, les images prises par le minisatellite italien LICIAcube, lâchées par DART avant l’impact pour l’observer de loin, et les images des télescopes spatiaux James Webb et Hubble, qui ont pointé pour la première fois sur le même objet, ont montré qu’une queue de poussière émises par l’impact puis poussées par la lumière du Soleil qui exerce une pression sur leur surface (appelée « pression du rayonnement solaire ») se propageait sur des dizaines de milliers de kilomètres, dont certaines pourraient finir dans l’atmosphère terrestre sous forme d’étoiles filantes ( sans risque de dommage car ils brûleraient complètement dans l’atmosphère).
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Mais pour mesurer l’efficacité de la technique et valider la modélisation d’impact – qui doit pouvoir reproduire ce test à échelle réelle afin de l’extrapoler à d’autres scénarios, ces informations ne suffisent pas.
Les réponses à des questions cruciales restent sans réponse. Par exemple, mesurer l’efficacité de la déflexion nécessite de connaître la masse du Dimorphos, et comprendre la réponse à l’impact nécessite de mieux connaître les propriétés physiques du Dimorphos, et en particulier ses propriétés internes. En particulier, existe-t-il de grandes zones de vides à l’intérieur de Dimorphos et quelles sont les tailles des blocs rocheux qui le constituent, ou s’agit-il d’une roche compacte recouverte de roches superficielles ? L’impact du DART a-t-il produit un cratère ou a-t-il complètement déformé la petite lune, comme le prédisent certains modèles et comme semblent l’indiquer certaines observations récentes au sol ?
Les deux CubeSats seront équipés d’une liaison radio satellite avec la sonde Hera, qui transmettra vers la Terre, afin de mesurer la masse et le champ de gravité de l’astéroïde. Le Juventas CubeSat embarque un radar basse fréquence qui sondera pour la première fois la structure interne d’un astéroïde et un gravimètre qui mesurera précisément, une fois placé à la surface de Dimorphos, son champ de gravité. Le CubeSat Milani embarque un imageur infrarouge permettant de mesurer les propriétés minéralogiques de Dimorphos, et notamment celles des portions souterraines révélées par l’impact DART, ainsi qu’un détecteur et analyseur de poussières. Il s’agit d’une vue d’artiste, où Dimorphos apparaît plus grand que Didymos et l’impact est représenté par un cratère (dont l’existence n’est pas encore connue).
Ainsi, tel un détective, Hera entreprend d’enquêter et de rapporter ce qui s’est exactement passé et pourquoi.
Pour la première fois, une sonde sera insérée à proximité d’un double astéroïde.
Pour la première fois également, une mission spatiale explorera un petit corps à l’aide de trois satellites en même temps. Hera est en effet équipée d’une sonde qui embarque elle-même deux CubeSats, chacun de la taille d’une boîte à chaussures, et équipés de leur propre mode de propulsion et de divers instruments de mesure, qu’elle déploiera au voisinage de l’astéroïde pour effectuer des mesures au plus près. .
Cette configuration démontrera l’intérêt d’emporter des modules plus petits, permettant de prendre plus de risques en les déployant pour des opérations à très grande proximité, tandis que la sonde principale reste à distance et garantit la réalisation des objectifs scientifiques essentiels (la sonde Hera elle-même porte deux caméras d’observation dans le domaine visible, un imageur hyperspectral offrant des données de composition minéralogique, un imageur infrarouge thermique fourni par l’Agence spatiale japonaise (JAXA) pour déterminer les propriétés thermiques et la rugosité de surface, et un altimètre laser).
En attendant la surprise des premières images de Dimorphos transformées par ce premier test de déviation, nous aurons l’occasion de nous émerveiller devant le survol de Mars de la sonde mi-mars 2025, qui permettra de calibrer les instruments en vol en observant non seulement la planète, mais aussi l’une de ses deux lunes, Deimos… qui fournira peut-être au passage de nouvelles données scientifiques.
Vue d’artiste d’Héra passant près de Mars et de ses lunes, Phobos et Deimos, en mars 2025.
Étudier en détail les conséquences de l’impact pour les extrapoler aux futures collisions
C’est aussi la première fois qu’une mission revient sur un petit corps dont on a déjà des images, mais dont on sait déjà que celles-ci n’ont plus rien à voir avec ce qu’il est devenu. Sur la base des données actuelles – très partielles –, les prévisions sont soumises à de grandes incertitudes et plusieurs issues sont possibles.
En fait, les données DART nous fournissent les conditions initiales de l’impact, mais il nous manque le résultat final et les propriétés de sa cible qui déterminent sa réponse à l’impact. Les modèles, à partir des conditions initiales fournies par DART et des propriétés internes réelles de la cible qui restent à mesurer, doivent reproduire le résultat final.
L’idée est de réduire au maximum paramètres gratuits s’assurer que les modèles parviennent à reproduire l’impact non pas parce que des paramètres inconnus ont été ajustés pour obtenir le résultat souhaité mais parce qu’ils sont valides et capturent de manière fiable le phénomène à une échelle inaccessible dans les laboratoires terrestres. Ces modèles validés permettront de mieux calibrer l’énergie d’impact nécessaire pour dévier un astéroïde aux propriétés connues.
Pour plus d’informations sur l’histoire des deux projets DART et Hera et la défense planétaire en général, voir le livre de Patrick Michel aux éditions Odile Jacob. « À la rencontre des astéroïdes : missions spatiales et défense de la planète ».
