La mission DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA est le premier test au monde de défense planétaire à grande échelle contre les impacts potentiels d’astéroïdes sur la Terre. Les chercheurs montrent maintenant qu’au lieu de laisser derrière lui un cratère relativement petit, l’impact du vaisseau spatial DART sur sa cible pourrait rendre l’astéroïde presque méconnaissable.
L’impact d’un astéroïde géant sur la Terre a probablement provoqué l’extinction des dinosaures, il y a 66 millions d’années. Actuellement, aucun astéroïde connu ne représente une menace immédiate. Mais si un jour on découvrait un gros astéroïde sur une trajectoire de collision avec la Terre, il faudrait peut-être le dévier de sa trajectoire pour éviter des conséquences catastrophiques.
En novembre dernier, la sonde spatiale DART de l’agence spatiale américaine NASA a été lancée comme première expérience grandeur nature d’une telle manœuvre : Sa mission est d’entrer en collision avec un astéroïde et de le dévier de son orbite, afin de fournir des informations précieuses pour le développement d’un tel système de défense planétaire.
Dans une nouvelle étude publiée dans The Planetary Science Journal, des chercheurs de l’Université de Berne et du Pôle de recherche national (PRN) PlanetS ont simulé cet impact avec une nouvelle méthode. Leurs résultats indiquent qu’il pourrait déformer sa cible bien plus gravement qu’on ne le pensait jusqu’à présent.
Des gravats au lieu de roches solides
“Contrairement à ce que l’on pourrait imaginer en se représentant un astéroïde, les preuves directes fournies par des missions spatiales comme la sonde Hayabusa2 de l’Agence spatiale japonaise (JAXA) démontrent que les astéroïdes peuvent avoir une structure interne très lâche – semblable à un tas de gravats – qui est maintenue par des interactions gravitationnelles et de petites forces de cohésion”, explique l’auteur principal de l’étude, Sabina Raducan, de l’Institut de physique et du Pôle de recherche national PlanetS de l’Université de Berne.
Pourtant, les simulations précédentes de l’impact de la mission DART supposaient principalement un intérieur beaucoup plus solide de l’astéroïde Dimorphos, sa cible. “Cela pourrait changer radicalement l’issue de la collision entre DART et Dimorphos, qui devrait avoir lieu en septembre prochain”, souligne M. Raducan.
Au lieu de laisser un cratère relativement petit sur l’astéroïde de 160 mètres de large, l’impact de DART à une vitesse d’environ 24 000 km/h pourrait complètement déformer Dimorphos. L’astéroïde pourrait également être dévié beaucoup plus fortement et de plus grandes quantités de matériaux pourraient être éjectées de l’impact que les estimations précédentes ne le prévoyaient.
Une nouvelle approche primée
“L’une des raisons pour lesquelles ce scénario d’une structure interne lâche n’a pas été étudié en profondeur jusqu’à présent est que les méthodes nécessaires n’étaient pas disponibles”, explique Sabina Raducan, auteur principal de l’étude.
“De telles conditions d’impact ne peuvent pas être recréées dans des expériences de laboratoire et le processus relativement long et complexe de formation de cratères après un tel impact — une question d’heures dans le cas de DART — a rendu impossible la simulation réaliste de ces processus d’impact jusqu’à présent”, selon la chercheuse.
“Grâce à notre nouvelle approche de modélisation, qui tient compte de la propagation des ondes de choc, de la compaction et de l’écoulement ultérieur de la matière, nous avons été en mesure, pour la première fois, de modéliser l’ensemble du processus de cratérisation résultant d’impacts sur de petits astéroïdes comme Dimorphos”, rapporte Mme Raducan. Pour cette réalisation, elle a été récompensée par l’ESA et par le maire de Nice lors d’un atelier sur la mission de suivi de DART, HERA.
Élargir l’horizon des attentes
En 2024, l’Agence spatiale européenne ESA enverra une sonde spatiale sur Dimorphos dans le cadre de la mission spatiale HERA. L’objectif est d’étudier visuellement les séquelles de l’impact de la sonde DART. “Pour tirer le meilleur parti de la mission HERA, nous devons avoir une bonne compréhension des résultats potentiels de l’impact de la sonde DART”, explique Martin Jutzi, coauteur de l’étude, de l’Institut de physique et du Pôle de recherche national PlanetS. “Notre travail sur les simulations d’impact ajoute un scénario potentiel important qui nous oblige à élargir nos attentes à cet égard. Cela n’est pas seulement pertinent dans le contexte de la défense planétaire, mais ajoute également une pièce importante au puzzle de notre compréhension des astéroïdes en général”, conclut Jutzi.
