La première mission terrienne vers un astéroïde binaire est une mission de défense planétaire
Publié par Adrien le 30/06/2018 à 00:00
Source: ESA
Les préparatifs de la première mission de l'humanité vers un système de deux astéroïdes sont entrés dans une nouvelle phase d'étude technique. La mission Hera proposée par l'ESA serait également la contribution européenne à une ambitieuse expérience de défense planétaire (Un planétaire désigne un ensemble mécanique mobile, figurant le système solaire (le Soleil et ses planètes) en tout ou partie. Généralement les astres représentés sont...).


Hera observe l'astéroïde

Nommée ainsi en l'honneur de la déesse grecque du mariage, Hera s'envolerait vers Didymos, un système de deux astéroïdes proche de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par...): le corps céleste principal est un astéroïde de la taille d'une montagne (Une montagne est une structure topographique significative en relief positif, située à la surface d'astres de type tellurique (planète tellurique, satellites comme la Lune), et faisant généralement...) (780m de diamètre), autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis, Kaupifalco,...) duquel orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) une petite lune (La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du système solaire avec un diamètre de 3 474 km. La distance moyenne séparant la Terre de la...) de 160m, à peu près similaire en taille à la grande Pyramide (Une pyramide (du grec pyramis) à n côtés est un polyèdre formé en reliant une base polygonale de n côtés à un point,...) de Gizeh. Cette petite lune est, de manière informelle, surnommée "Didymoon".

"Un tel système de deux astéroïdes est un banc de test parfait pour une expérience de défense planétaire, mais c'est également un environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux...) complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité informatique permettant à l'utilisateur de limiter la quantité...) nouveau. Même si 15% des astéroïdes connus sont des astéroïdes binaires, nous n'en avons jamais exploré auparavant, et nous nous attendons à de nombreuses surprises," explique Ian Carnelli, responsable de la mission Hera.

"La gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) très faible de cet environnement présente également de nouveaux défis pour les systèmes de guidage et de navigation (La navigation est la science et l'ensemble des techniques qui permettent de :). Nous pouvons heureusement compter sur l'expérience unique de l'équipe de la mission Rosetta, qui est un incroyable atout pour la mission Hera."


Collision avec un astéroïde
L'objectif principal de la mission Hera sera Didymoon: la sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des objets du système solaire et, pour certaines, l'espace qui est...) effectuera une cartographie (La cartographie désigne la réalisation et l'étude des cartes géographiques. Le principe majeur de la cartographie est la représentation de données sur un...) scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes...) de la lune, le plus petit astéroïde jamais observé, en images haute-résolution, au laser (Un laser est un appareil émettant de la lumière (rayonnement électromagnétique) amplifiée par émission stimulée. Le terme laser provient de...) et au radar (Le radar est un système qui utilise les ondes radio pour détecter et déterminer la distance et/ou la vitesse d'objets tels que les avions, bateaux, ou encore la pluie....) afin de produire des cartes détaillées de sa surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois...) et de sa structure intérieure.

Quand Hera arrivera à proximité de Didymos, en 2026, Didymoon aura déjà acquis une importance historique: ce sera le seul objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut...) du Système Solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis gravitant...) dont l'orbite aura été déplacée de manière mesurable par une intervention humaine.

La mission DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA, est l'agence gouvernementale responsable du programme spatial des États-Unis...) doit en effet entrer en collision avec Didymoon en octobre 2022. L'impact provoquera un changement de la durée de l'orbite de Didymoon autour du corps principal. Les observatoires terrestres du monde (Le mot monde peut désigner :) entier pourront observer la collision, mais à une distance minimum de 11 millions de kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la lumière dans le vide en 1/299 792 458...).


Imagerie infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des...) du cratère ( Pour le cratère d'origine volcanique, voir Cratère volcanique Pour le cratère d'origine météoritique, voir Cratère d'impact Pour le cratère formé à la suite d'un...) d'impact
"Il manquera des informations essentielles suite à l'impact de DART – et c'est là qu'Hera intervient," ajoute Ian. "Les observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le...) rapprochées effectuées par Hera nous donneront la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre...) de Didymoon, la forme du cratère ainsi que des propriétés physiques et dynamiques de Didymoon.

"Ces données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) clefs collectées par Hera permettront de transformer une expérience grandiose mais unique en une technique de défense planétaire bien maîtrisée, qui pourrait en théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance spéculative, souvent basée sur...) être répliquée si nous devions un jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début...) stopper un astéroïde qui se dirigerait vers nous."

La méthode traditionnellement utilisée pour estimer la masse d'un corps planétaire est de mesurer sa force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale « cardinale » équivalent au courage (cf. les articles...) gravitationnelle d'attraction. Cette méthode n'est pas applicable au sein du système Didymos: la force gravitationnelle de Didymoon serait engloutie par celle de son compagnon plus imposant.

Au lieu de cela, l'imagerie d'Hera sera utilisée pour suivre des repères clefs à la surface du plus gros astéroïde, surnommé Didymain, comme des rochers ou des cratères. En mesurant les oscillations causées par Didymoon sur son compagnon par rapport au centre de gravité (Le centre de gravité est le point d'application de la résultante des forces de gravité ou de pesanteur. Il est également le point d'intersection de tous les plans qui divisent le corps en deux parties de poids...) commun du système de deux astéroïdes, la masse devrait pouvoir être déterminée avec une précision de plus de 90%.

Hera mesurera également le cratère laissé par DART avec une résolution de 10cm ; ces mesures se feront lors d'une série de survols audacieux, qui donneront un aperçu des caractéristiques de surface et de la composition interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital ou en cabinet pendant une...) de l'astéroïde.

"Hera bénéficie de plus de cinq années de travail précédemment investies dans la mission d'impact d'un astéroïde (Asteroid Impact Mission) de l'ESA," commente Ian. "Son instrument principal est une réplique d'un imageur d'astéroïde éprouvé, la caméra (Le terme caméra est issu du latin : chambre, pour chambre photographique. Il désigne un appareil de prise de vues animées, pour le cinéma, la télévision ou la vidéo.) de cadrage de la mission Dawn de la NASA qui observe Cérès et qui avait été fournie par l'Agence spatiale (Une agence spatiale est un organisme d'État ayant pour but d'étudier l'Espace et de développer et gérer des programmes spatiaux) allemande, DLR.


Hera et des CubeSats en orbite
"Hera emporte également un lidar (La télédétection par laser ou LIDAR, acronyme de l'expression en langue anglaise « Light Detection and Ranging », désigne une technologie de...), un radar laser, pour estimer la distance à la surface, et un imageur hyperspectral pour caractériser les propriétés de la surface. Hera déploiera également les premiers CubeSats européens pour l'espace profond afin de collecter des données scientifiques supplémentaires et tester des liaisons intersatellites avancées entre plusieurs véhicules spatiaux."

De son côté, la mission DART de la NASA a terminé avec succès sa revue préliminaire de conception et s'apprête à entrer dans une phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) de conception détaillée, la Phase C.
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