Le vaisseau spatial DART va frapper un astéroïde lors d’une expérience de déviation • The Register

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  • Caractéristique Le lundi 26 septembre à 23 h 14 UTC, les scientifiques du laboratoire de physique appliquée de l’Université Johns Hopkins en Amérique et ceux qui surveillent les télescopes au sol à travers notre planète célébreront quelque chose généralement associé à l’échec des missions spatiales.

    La destruction complète et la perte de signal d’un vaisseau spatial.

    Dans ce test de double redirection d’astéroïdes – ou simplement DART – les scientifiques veulent réduire en miettes une sonde de 610 kg (1 345 lb). Ne transportant aucun instrument autre qu’une caméra baptisée DRACO, ce petit vaisseau de la taille d’un distributeur automatique a été conçu pour accomplir une seule tâche : foncer dans un astéroïde si vite qu’il pousse le rocher spatial hors de son orbite d’un tout petit peu.

    Pour cette mission suicide spéciale, la première du genre, DART peut démontrer si nous avons la technologie pour éviter une collision mortelle entre la Terre et un objet proche de la Terre dangereux, si l’un d’entre eux s’acharnait sur nous.

    Notre système solaire est jonché de morceaux de matériaux qui n’ont pas réussi à fusionner en planètes. Au fil du temps, ces fragments se sont installés sur des orbites autour du Soleil. Cela a donné naissance à la principale ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter, la ceinture de Kuiper au-delà de Neptune et le nuage d’Oort juste à la périphérie de notre système solaire.

    La grande majorité de ces débris sont bénins. Seuls les gros rochers, de plusieurs centaines à plusieurs milliers de mètres de diamètre, proches de la Terre peuvent présenter un risque. Les astéroïdes dégringolent sans but et sont bloqués sur des orbites stables à moins qu’ils ne soient dérangés par des interactions gravitationnelles avec d’autres objets ou la lumière du soleil, ce qui peut modifier leur vitesse et les déplacer. Ensuite, ils peuvent soudainement dévier de leur trajectoire et être mis sur la voie de la collision.

    Il y a plus de 66 millions d’années, un astéroïde estimé à environ 10 km (6,2 miles) de diamètre a frappé une zone près de la côte au large de la péninsule du Yucatán au Mexique et a marqué la surface de la Terre. Les scientifiques pensent que l’impact, qui a formé le cratère de Chicxulub, a déclenché un événement d’extinction de masse, tuant des dinosaures et d’autres espèces végétales et animales anciennes.

    Si le monde devait à nouveau faire face à un péril similaire, ce serait formidable si cette catastrophe pouvait être évitée. Les agences spatiales du monde entier ont lancé des programmes de surveillance d’objets proches de la Terre, à la recherche d’un autre astéroïde tueur, bien que le suivi des roches dangereuses ne suffise pas. Nous devons être capables d’agir et de trouver comment dévier les astéroïdes et sauver des vies. DART est une démonstration de la façon dont les scientifiques pourraient un jour détourner suffisamment un astéroïde mortel.

    “Le test de double redirection d’astéroïdes est un test”, a souligné Tom Statler, scientifique du programme de mission DART de la NASA, lors d’un briefing jeudi. “Nous effectuons ce test lorsque nous n’en avons pas besoin sur un astéroïde qui n’est pas un danger, juste au cas où nous en aurions besoin et que nous découvrions un astéroïde qui est un danger.”

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    Vue d’artiste du vaisseau spatial DART et du LICIACube à l’approche des astéroïdes Dimorphos et Didymos … Crédit image : NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben

    L’objectif ici est simple : un vaisseau spatial peut-il affecter la vitesse et la trajectoire d’un astéroïde, et dans quelle mesure serait-il viable d’utiliser quelque chose comme ça pour déplacer un rocher en chute libre de notre planète d’origine. DART démontrera que cela est possible en s’écrasant sur Dimorphos, un astéroïde d’environ 170 mètres de diamètre qui orbite autour de Didymos, une roche spatiale plus grande de 390 mètres de large, à environ 11 millions de kilomètres (6,8 millions de miles) de la Terre. Le vaisseau spatial percutera Dimorphos à une vitesse de près de 6,5 km par seconde (quatre miles par seconde).

    “L’orbite d’un objet est régie par la vitesse à laquelle il se déplace”, a expliqué Lindley Johnson, officier de la défense planétaire de la NASA qui aide à superviser la mission DART. Le registre. L’impact DART ralentira temporairement Dimorphos, modifiant sa trajectoire orbitale.

    “Il changera sa vitesse d’un cheveu, bien moins d’un pour cent.”

    L’impact réduira d’environ dix minutes sa période orbitale, la réduisant à 11 heures et 45 minutes et la rapprochant légèrement de Didymos. Johnson a déclaré que le changement peut être subtil mais qu’il modifiera à jamais la trajectoire de l’astéroïde.

    T-4 heures : DART devient automatique

    La sonde DART Hero a été lancée le 24 novembre 2021 depuis la Vandenberg Space Force Base en Californie au sommet d’une fusée SpaceX Falcon 9. Le vaisseau spatial en forme de boîte [PDF], d’un volume d’un peu plus d’un mètre cube, transportant un large réseau solaire s’étendant sur près de 30 pieds ou 8,5 mètres de chaque côté, est en orbite autour du Soleil depuis dix mois en attendant l’approche du système binaire d’astéroïdes. Lundi, sa cible, le plus petit Dimorphos, sera en vue.

    Les scientifiques et les ingénieurs effectuent maintenant les manœuvres finales de correction de trajectoire pour s’assurer que DART est sur la bonne voie et compte à rebours les heures avant qu’il ne puisse attaquer. “Quatre heures avant l’impact, le vaisseau spatial devient complètement autonome”, a déclaré Elena Adams, ingénieure des systèmes de mission, lors du briefing.

    “Cela commence par détecter Didymos, il commence à le suivre. Il commence à se guider vers Didymos. Et puis une heure avant l’impact pour la première fois, vous ne verrez qu’un seul pixel dans le champ de vision de notre caméra, ou DRACO, et ça va être Dimorphos. Et donc à ce moment-là, c’est quand nous passons de l’orientation vers Didymos à l’orientation vers Dimorphos.

    DRACO prendra des images de la cible à un rythme d’une image par seconde, aidant à créer un flux vidéo que le contrôle de la mission pourra regarder. Les algorithmes SmartNav de DART seront utilisés pour obtenir un verrouillage de précision.

    “Nous allons juste pointer la caméra et prendre les photos les plus étonnantes de cet astéroïde que nous allons voir pour la première fois, et nous ne savons pas quelle est sa forme, puis son impact”, s’est enthousiasmé Adams. “Nous chercherons la perte de signal et ensuite nous célébrerons.”

    Nous chercherons la perte de signal et ensuite nous célébrerons

    En plus des observatoires au sol gardant un œil sur la mission, un petit compagnon cubesat à double caméra, nommé LICIACube, a été envoyé dans l’espace avec la sonde DART pour enregistrer l’accident et ses conséquences. Les images renvoyées aideront les scientifiques à déterminer la taille d’un cratère créé par DART à la surface de Dimorphos. Une inspection plus détaillée du système Didymos ne sera pas possible avant que l’ESA ne lance la mission Hera en octobre 2024. Un vaisseau spatial transportant les bons instruments pour surveiller l’impact de DART ne rencontrera pas l’astéroïde avant décembre 2026.

    Hera mesurera la taille et la forme du cratère pour calculer l’élan transféré à Dimorphos lors de l’événement d’impact. Il analysera également le système Didymos plus en détail pour étudier sa composition et d’autres caractéristiques physiques afin de confirmer si la modélisation par la NASA de la mécanique de l’engin DART était correcte. Les données recueillies par Hera aideront les agences spatiales à répéter et à étudier les événements d’impact cinétique afin que l’humanité soit aussi préparée que possible si et quand un astéroïde géant se profile trop près.

    La Terre ne devrait pas être frappée par un gros de sitôt, croisons les doigts

    Johnson a dit El Reg un impacteur cinétique qui s’écrase sur une roche spatiale potentiellement dangereuse doit changer sa position d’environ 8 000 miles pour le déplacer au-delà du rayon de la Terre. La distance peut sembler beaucoup, mais l’impact réel lui-même n’a besoin de changer l’orbite de l’astéroïde qu’une fraction de cette distance puisque son orbite dérivera de plus en plus avec le temps, le déplaçant hors de la zone de danger.

    “Cela peut facilement être accompli un an ou deux à l’avance”, a-t-il déclaré.

    Il y a beaucoup d’incertitudes dans la modélisation de la trajectoire des astéroïdes. La lumière du soleil peut changer leurs orbites, selon l’effet Yarkovsky. Lorsqu’un côté de la roche, face au Soleil, s’échauffe, il absorbe des photons. Lorsqu’il se refroidit, ces photons quittent l’astéroïde en emportant un peu d’élan. Le changement d’élan donne un petit coup de pied à l’astéroïde, modifiant sa vitesse de rotation, ce que l’on appelle l’effet YORP. Sur des centaines de milliers d’années, ces minuscules changements s’additionnent et peuvent modifier considérablement l’orbite de l’astéroïde.

    Le sort du système Didymos dépendra de la taille du cratère laissé par DART, a expliqué Jay McMahon, professeur agrégé de sciences de l’ingénierie aérospatiale à l’Université du Colorado à Boulder. Le registre.

    “Sur une échelle de temps beaucoup plus longue, l’effet binaire-YORP pourrait entraîner une réduction de l’orbite, entraînant éventuellement l’écrasement des deux astéroïdes”, a-t-il déclaré.

    Les futurs scientifiques chargés de sauver la Terre d’un prang d’astéroïde devront modéliser l’effet Yarkovsky et YORP pour s’assurer que sa cible ne dérive pas lentement vers notre planète.

    La Terre rencontre des météores tous les jours ; la plupart sont à peine perceptibles et brûlent dans l’atmosphère. Des astéroïdes de quelques mètres de diamètre volent dans notre atmosphère environ une fois par mois ; ceux qui mesurent des dizaines de mètres de diamètre sont beaucoup plus rares. En 1908, un a frappé la Terre en Sibérie, connu sous le nom d’événement Tunguska, et a provoqué une explosion équivalente à 12 mégatonnes. Personne ne sait quand un impact vraiment horrible digne d’une extinction se produira.

    “Il est certain à 100% que nous serons touchés, mais nous ne sommes pas sûrs à 100% quand”, ont déclaré en 2018 des experts de la Fondation B612, une organisation privée à but non lucratif axée sur la défense planétaire. Il y a des milliers d’astéroïdes placés sur la liste des risques qui ont une probabilité d’impact non nulle à un moment donné dans le futur calculée par l’ESA. Les astronomes ont découvert près de 30 000 astéroïdes proches de la Terre et découvrent environ 3 000 nouveaux objets chaque année. Heureusement, aucun d’entre eux ne semble susceptible de nous frapper de si tôt. ®

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