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DART, une mission pour dévier un astéroïde : "On risque d'avoir des surprises extraordinaires"

Le lancement de la mission Dart marque le début d'une aventure scientifique visant à tester pour la première fois une technique de déviation des astéroïdes qui pourraient menacer l'humanité sur le long terme.

Vue d'artiste de la mission DART avant l'impact sur le système binaire Didymos
Vue d'artiste de la mission DART avant l'impact sur le système binaire Didymos
Crédit : HANDOUT / NASA / AFP
Benjamin Hue
Benjamin Hue

Un exercice de défense planétaire inédit s'est ouvert depuis la base spatiale de Vandenberg en Californie. Le lancement de la mission Dart (Double Asteroid Redirection Test), qui s'est déroulé dans la nuit de mardi à mercredi, marque le début d'une épopée scientifique dont le scénario n'a rien à envier aux meilleurs films de science-fiction.

La Nasa va tester pour la première fois la méthode de l'impacteur cinétique pour dévier la trajectoire d'un astéroïde susceptible de menacer la Terre. Pour l'instant, les agences ont identifié 27.000 astéroïdes autour de notre planète. Un des plus menaçants s'appelle Bennu. Les scientifiques estiment à 0,057% le risque qu'il percute la terre d'ici l'an 2300. Mais les agences spatiales veulent parer à toute éventualité. "C'est un risque à très faible probabilité pour lequel on se prépare bien avant d'en avoir besoin. On veut offrir aux prochaines générations un plan qui leur évitera d'improviser le jour où ça se concrétisera. Parce que sur le long terme, ça se concrétisera, avec les effets que les dinosaures ont connu", explique Patrick Michel, astrophysicien directeur de recherches au CNRS et membre de la mission DART, joint par RTL.

L'objectif de la mission Dart est l'astéroïde Dimorphos, situé à un peu plus de 10 millions de kilomètres de notre planète. Cet objet de 160 mètres de diamètre est la lune de l'astéroïde Didymos, plus imposant. Il ne présente aucun risque pour la Terre mais il va servir la science. Dans une dizaine de mois, ce gros caillou sera heurté de plein fouet à 25.000 km/h par le vaisseau de la mission gros comme deux machines à laver et lourd d'environ 600 kilos. L'agence spatiale américaine espère que l'impact sera suffisamment violent pour modifier la vitesse de l'objet de 1% et le détourner de sa trajectoire.

Déroulé de la mission DART de la Nasa
Déroulé de la mission DART de la Nasa
Crédit : AFP

Valider à grande échelle la méthode de l'impacteur cinétique

Avec cette expérience, la Nasa espère valider sa méthode de l'impacteur cinétique. qui comporte encore beaucoup d'inconnue. "L'objectif est d'abord de voir si la sonde arrive à taper l'astéroïde. On a aucune idée de sa forme. Il va falloir qu'elle le reconnaissance par elle-même alors qu'elle arrive à très haute vitesse et qu'elle ne se trompe pas avec le corps central qui fait plus de 800 mètres de diamètre", explique Patrick Michel. "Ensuite, on cherchera à savoir dans quelle mesure elle arrive à le dévier, avec la mission Hera, attendue plus tard sur la scène du crime pour mesurer tous les détails de l'impact et les caractéristiques physiques de la cible. Pour l'instant, on a jamais vu d'astéroïde de cette taille, donc on a aucune idée de ce que l'on va trouver, ce qui est fascinant".

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La fenêtre de lancement commence mardi soir et s'étend jusqu'en février 2022. L'impact est attendu à la fin du mois de septembre 2022. Avant de taper Dimorphos, Dart déploiera un petit satellite italien qui prendra les images des premiers instants après l'impact pour donner quelques indications sur la matière éjectée lors des cent premières secondes. Puis les télescopes terrestres prendront le relai pour mesurer la différence entre le temps que met Dimorphos pour tourner autour de son corps central avant et après l'impact. Cet intervalle de quelques minutes doit fournir une première indication sur la réussite de l'expérience.

La suite de l'aventure aura pour cadre la mission européenne Hera, dont le coup d'envoi doit être donné en octobre 2024 depuis Kourou pour rejoindre à son tour Didymos à horizon 2026, quatre ans après la collision avec Dart. "Hera va mesurer le résultat de l'impact, à savoir la taille du cratère, la quantité de déviation effectivement transmise par DART et les caractéristiques de la cible, y compris pour la première fois le sondage de la structure interne d'un astéroïde avec un radar basse fréquence dont l'expertise est française", résume Patrick Michel. 

Les conditions initiales de l'expérience fournies par Dart puis les conditions finales données par Hera doivent permettre d'établir le premier test d'impact d'astéroïde entièrement documenté. Les scientifiques espèrent valider leurs modélisations numériques qui sont pour l'instant basées sur des expériences réalisées en laboratoires à très petites échelles. "On espère que ces modèles sont valables à grande échelle, mais on sait déjà que ce n'est pas le cas en réalité. L'expérience d'impact faite par la mission japonaise Hayabusa-2 qui a tapé sur l'astéroïde Ryugu a montré que la taille du cratère était bien différente de ce que les modélisations prévoyaient. On maîtrise mal la physique à l'échelle d'un astéroïde. On risque d'avoir des surprises extraordinaires", s'enthousiasme Patrick Michel. 

Des données cruciales pour la science

L'étude de la physique des impacts est essentielle à plus d'un titre pour la science. Outre les objectifs de défense planétaire, la mission Dart-Hera doit nous renseigner sur l'histoire du Système solaire. "Les planètes ont été formées par des impacts à collision lente qui ont permis de faire croître des corps, des impacts géants ont formé la Lune et peut-être les lunes de Mars, et aujourd'hui, toutes les surfaces solides du Système solaire ont des cratères et subissent des impacts. Si on veut pouvoir élaborer des scénarios de l'histoire de notre Système solaire, il faut avoir des paramètres réalistes aux bonnes échelles pour décider de ce qui se passe au moment d'une collision", explique Patrick Michel. 

La mission revêt aussi un intérêt pour les futures explorations spatiales vers la Lune et Mars. Les astéroïdes constituent des ressources potentielles pour les explorateurs de demain. Mais les agences ont besoin de savoir de quoi ils sont constitués et comment ils répondent aux sollicitations externes. "On sait grâce aux missions de récolte d'échantillons passées que la matière réagit de façon complètement contre-intuitive dans des conditions d'attraction très faible. On doit donc continuer à les toucher pour interagir avec eux".

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