Défense planétaire DART: le succès de la déviation de l'astéroïde Dimorphos

La sonde américaine DART a permis de dévier l'orbite de Dimorphos, la lune d'un système binaire d'astéroïdes. Prochaine étape: l'analyse sur place de cette collision hors normes, avec la mission européenne Hera.

Défense planétaire

La collision a eu plus d'effet que prévu ! La sonde DART (Double Asteroid Redirection Test), précipitée le 26/09/2022 sur l'astéroïde Dimorphos, a bien modifié sa trajectoire autour de Didymos, à 11 millions de km de la Terre. Mais alors que la communauté scientifique prévoyait une réduction de sa période orbitale de 73 sec à une dizaine de min, celle-ci a en fait diminué de 32 min. Autrement dit, l'astéroïde Dimorphos fait désormais le tour de l'astéroïde Didymos en seulement 11h23 contre 11h55 auparavant. Le volet "Défense planétaire" de cette collaboration internationale est donc plus que réussi pour la NASA. Des analyses fines des résultats de l'impact ont été réalisées grâce à près d'une vingtaine de télescopes très puissants au sol et les télescopes spatiaux Hubble et Webb (mesure de la baisse de luminosité observée lorsque Dimorphos passe devant Didymos).

La sonde kamikaze a percuté l'astéroïde à la vitesse folle de 23 000 km/h

"Ceci a provoqué de grandes quantités d'éjectas qui ont pu être photographiées par LiciaCube, un Cubesat italien relâché par DART quelques jours avant l'impact" explique Pâmini Annat, spécialiste en mécanique spatiale au CNES. "L'estimation de la quantité de projection de matière par la communauté scientifique est fondamentale car elle nous renseigne sur le modèle de cohésion de Dimorphos." Le modèle de cohésion, c'est la façon de représenter la façon dont les différents éléments de l'astéroïde peuvent tenir ensemble, cela peut être la gravité ou encore la nature des constituants eux-mêmes, ou les deux. "Nous savons que Dimorphos est un astéroïde de type S, principalement composé de silicates, ces minéraux essentiels qui constituent la majorité des roches de la croûte terrestre. Mais nous ne savons quasiment rien de son modèle de cohésion, de sa densité, du modèle de gravité du système binaire... Nous avons encore beaucoup de choses à découvrir après un tel impact !" explique Pâmini Annat.

DART n'est plus, vive Hera !

Ce sera justement un des objectifs du 2e volet de cette collaboration internationale, un volet davantage scientifique, avec la mission Hera, cette fois-ci pilotée par l'ESA, l'agence spatiale européenne, dont le lancement est prévu fin 2024 pour une arrivée à proximité du système binaire fin 2026. La sonde Hera transportera deux cubesats 6U (12 Kg, 12 x 24 x 36 cm): Juventas et Milani. "Au CNES, nous sommes très enthousiastes à l'idée de participer à la suite de l'aventure avec l'expérience acquise sur les missions Rosetta/Philae en 2014 et Hayabusa2/Mascot en 2018", rappelle Pâmini Annat.

"Nous serons cette fois-ci responsables des opérations de mécanique spatiale et de programmation des deux cubesats déployés par la sonde mère Hera autour de ce système binaire d'astéroïdes, grandement modifié par l'impact de DART, explique Pâmini Annat. Nous mènerons ainsi les opérations de proximité des cubesats qui seront largués autour du couple Didymos/Dimorphos au printemps 2027, après une première phase d'observation de trois mois pour analyser les résidus de l'impact de DART, afin d'évaluer ce que sera devenue la quantité de matière arrachée de Dimorphos et pour affiner les différents modèles. C'est notamment l'estimation du modèle de gravité qui permettra de concevoir les trajectoires et les manoeuvres qu'il faudra exécuter pour s'approcher de ce qui restera du cratère provoqué par l'impact de DART. Et en fin de mission, nous prévoyons de faire atterrir sur Dimorphos l'un des deux cubesats pour avoir plus d'informations sur le comportement de sa surface et sur la très faible gravité locale". Les deux cubesats, bardés d'instruments, devront permettre de cartographier la surface des deux astéroïdes, de mesurer leur champ de gravité, de caractériser leur structure interne par sondage radar et de mesurer les quantités résiduelles de poussières d'astéroïde en suspension.



On sait aujourd'hui détecter près de 30 000 astéroïdes ou comètes dits géocroiseurs, passant à proximité de la Terre. Lorsque l'on parle de proximité, ce sont des distances à plusieurs millions de km de nous. Il existe très peu de probabilité pour que l'un de ces objets croise la Terre en réalité: "Pour vous donner une idée, on estime qu'un géocroiseur de la taille de Dimorphos s'écrase sur Terre tous les 10 000 ans, donc avec une probabilité très faible. Ceci étant, la coopération internationale se prépare à toutes les éventualités en améliorant les capacités de détection depuis le sol et depuis l'espace d'astéroïdes de plus de 140 m (seuil pour une catastrophe planétaire). Avec le succès de la mission DART, la démonstration de la capacité à dévier un astéroïde permettrait de mettre en oeuvre rapidement une mission de déviation similaire, si un risque était levé à court terme." rassure Pâmini Annat.