DART : tout savoir de la mission de la NASA qui a dévié un astéroïde

DART : tout savoir de la mission de la NASA qui a dévié un astéroïde DART. La mission de la NASA qui consistait à dévier la trajectoire d'un astéroïde en le percutant avec la sonde DART est une réussite. Retour sur cette première dans l'histoire spatiale.

[Mis à jour le 22 octobre 2022 à 17h54] Dans la nuit du 26 au 27 septembre 2022, la sonde DART de la NASA, d'un poids de 600 kilos, est entrée en collision avec un astéroïde, nommé Dimorphos, grand comme une demie tour Eiffel. Cette collision volontaire orchestrée par la NASA a eu lieu à 11 millions de kilomètres de la Terre et constitue un test grandeur nature pour évaluer notre capacité à percuter un objet très éloigné de notre planète avec une précision chirurgicale. Le challenge a été brillamment relevé et constitue une première historique. En effet, l'impact a suffisamment dévié l'astéroïde pour modifier la durée de son orbite autour de l'astéroïde principal.

La mission DART a fait office de premier test et les résultats obtenus grâce à elle permettront de développer des technologies qui offriront la possibilité de dévier les astéroïdes qui représentent un danger pour notre planète. Si ce risque est écarté pour le siècle qui vient, il semble préférable de mettre au point une stratégie et des outils efficaces avant que la menace d'un impact aux conséquences désastreuses apparaisse.

Qu'est-ce que la mission DART de la NASA ?

La mission DART de la NASA, acronyme pour "Double Asteroid Redirection Test" ("Test de déviation d'un astéroïde double" en français), est une mission de test de défense planétaire qui a eu lieu en septembre 2022 et qui consistait à dévier la trajectoire d'un astéroïde. L'objectif était de tester l'utilisation d'un impacteur, la sonde DART, pour modifier la trajectoire d'un astéroïde semblable à ceux qui pourraient théoriquement menacer la Terre.

Les astéroïdes sont des objets dont la gravité est très faible. On connaît mal les propriétés physiques de ce type de corps, c'est pourquoi la mission DART constitue une étape importante pour améliorer nos connaissances à ce sujet et préparer au mieux une éventuelle mission de ce type en cas de réelle menace.

La mission est composée de plusieurs appareils développés par différentes agences spatiales. L'impacteur DART a été développé par la NASA. Le petit satellite nommé LICIACube a été conçu par l'agence spatiale italienne. Enfin, l'agence spatiale européenne fournit la sonde HERA, dont la mission commencera bien après l'impact en 2024.

Comment fonctionne la sonde DART de la NASA ?

L'impacteur DART est la sonde qui a percuté l'astéroïde Dimorphos. D'un poids total au décollage de 610 kilogrammes, il s'agit d'un engin spatial relativement cubique d'un peu plus d'un mètre de côté. Il est équipé d'un moteur qui lui permet d'ajuster sa trajectoire, ainsi que de panneaux solaires.

Sa navigation a été extrêmement précise pour réussir l'exploit d'atteindre sa cible, un astéroïde de seulement 160 mètres de diamètre alors qu'elle évoluait à une vitesse de 6,6 mètres par seconde. La sonde est arrivée en vue de sa cible seulement une heure avant la collision, c'est pourquoi elle a été équipée d'un système de guidage particulièrement performant qui corrige sa trajectoire au moment opportun.

Enfin, DART possède également une caméra qui a transmis des images de la surface de l'astéroïde juste avant de le percuter ainsi que d'un CubeSat de conception italienne. Appelé LICIACube, ce dernier est un nanosatellite qui a été libéré avant l'impact et a photographié la collision.

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Taille des astéroïdes et de la sonde DART à l'échelle © NASA/John Hopkins University/Cov

Quand la mission DART de la NASA a-t-elle débuté ?

La mission DART a officiellement vu le jour en 2017 après une phase de conception, mais fait en réalité suite à un projet collaboratif entre la NASA et l'ESA qui n'a finalement pas abouti. Nommée AIDA, cette mission avait été envisagée en 2013 pour finalement être annulée en 2016.

Le décollage de la sonde DART a eu lieu en novembre 2021 à bord d'une fusée Falcon 9. La sonde s'est ensuite rapprochée du couple d'astéroïdes Didymos et Dimorphos. Elle a libéré 15 jours avant la collision dans la nuit du 26 au 27 septembre 2022, un nanosatellite qui a pris des photos de l'impact.

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Décollage de la fusée Falcon 9 contenant la sonde DART © NASA/Bill Ingalls/Cover Images/S

En 2017, lorsque la mission DART est validée par la NASA, l'ESA ne fait plus partie du projet. Mais en 2019, l'agence européenne fait son grand retour avec la mission HERA qui viendra constater les effets de l'impact sur l'astéroïde en 2026 à l'aide de deux nanosatellites équipés de plusieurs outils de mesure.

Comment s'est déroulée la collision de DART avec l'astéroïde Dimorphos ?

Une heure environ avant la collision prévue à 01h14 (heure de Paris) dans la nuit du 26 au 27 septembre 2022, le système de navigation de DART a ajusté sa direction de manière automatique pour atteindre sa cible. La sonde est ensuite venue percuter l'astéroïde avec succès et a dévié sa trajectoire. Le but était de réduire son orbite de 10 minutes autour de Didymos, l'astéroïde principal. Après l'impact, ce fut au tour des télescopes d'entrer en jeu en analysant les conséquences de l'impact sur l'astéroïde et déterminer si la mission était une réussite ou non.

Quelles images de la collision de DART ?

Cette rencontre spatiale qui s'est produite à 11 millions de kilomètres de notre Terre a été filmée par la NASA à l'aide d'une caméra embarquée à bord de la sonde DART. L'approche finale de l'astéroïde par la sonde a ainsi été immortalisée. Les images s'arrêtent juste avant l'impact :

L'agence spatiale italienne a également conçu un nanosatellite qui a pu survoler Dimorphos seulement quelques minutes après la collision. Équipé de deux caméras, Luke et Leia, il a ainsi pris des clichés qui ont ensuite été transmis à la Terre. On peut voir sur la photo l'astéroïde principal, Didymos, ainsi que Dimorphos, entouré d'un panache de débris causé par le crash de la sonde à sa surface.

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Photographie de l'astéroïde Dimorphos (à droite) dans un panache de débris quelques minutes après la collision © /AP/SIPA (publiée le 16/11/2022)

Est-ce que la NASA a réussi à dévier Dimorphos ?

L'impact de la sonde n'a pas éclaté en mille morceaux l'astéroïde, et ce n'était pas le but recherché. Elle est parvenue à altérer la trajectoire de l'astéroïde Dimorphos, un dispositif censé protéger la Terre en cas d'astéroïde menaçant. Les équipes de la NASA ont littéralement éclaté de joie. "Nous sommes embarqués dans une nouvelle ère, où nous avons potentiellement la capacité de nous protéger d'un impact d'astéroïdes dangereux", avait alors déclaré Lori Glaze, directrice des sciences planétaires à la NASA. 

Après l'impact de la sonde DART sur Dimorphos, quatre grands observatoires terrestres ont été mis à profit pour calculer la déviation de l'astéroïde provoquée par sa rencontre avec la sonde. D'après la NASA, l'objectif est rempli et le résultat dépasse même les attentes puisque l'orbite de l'astéroïde a été réduite de 32 minutes alors que les scientifiques prévoyaient une modification de 73 secondes à quelques dizaines de minutes au maximum.

Pourquoi la NASA a-t-elle choisi de dévier l'astéroïde Dimorphos ?

L'astéroïde Dimorphos ne représente aucun danger pour notre planète, tout d'abord de par sa petite taille : l'astéroïde ne mesure que 160 mètres de large et ensuite, parce que sa trajectoire ne vise pas notre planète Terre. Enfin, parce que l'astéroïde est situé à 11 millions de kilomètres de la Terre actuellement, ce qui a permis aux chercheurs de pouvoir observer la collision avec la sonde DART depuis la Terre !

Pourquoi Dimorphos ressemble désormais à une comète ? (Trainée de débris)

Deux jours après l'impact de DART sur l'astéroïde Dimorphos, le télescope spatial Hubble a observé la présence d'une queue semblable à celle que l'on observe sur une comète. En étudiant cette formation, les scientifiques ont découvert qu'il s'agit d'un panache composé des débris éjectés par l'impact. Ce phénomène n'est pas étonnant et avait été anticipé par les astronomes.

Plus surprenant, les clichés d'Hubble ont également mis en évidence la présence d'une deuxième queue de débris. Si ce phénomène est couramment observé sur les comètes, les astronomes ne s'attendaient pas à ce qu'il se produise dans le cadre de la mission DART. Des études sont donc en cours pour en savoir plus sur l'apparition de cette deuxième queue.

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Photographie de l'astéroïde Dimorphos et de sa trainée de débris prise par le télescope spatial Hubble © UPI/Newscom/SIPA (publiée le 16/11/2022)

Quel rôle de l'astéroïde Didymos pour la mission DART ?

L'astéroïde Didymos et sa lune Dimorphos forment un système double de deux astéroïdes. Cette configuration n'a pas été sélectionnée au hasard. En effet depuis la Terre, les chercheurs peuvent observer la lune Dimorphos tourner autour de Didymos. Lorsque Dimorphos a été heurté par la sonde DART, sa trajectoire et sa vitesse ont été modifiées et le temps qu'il met désormais à faire le tour de Didymos l'a été également. Ce changement est visible depuis la Terre par les scientifiques qui ont ainsi pu calculer la durée de la nouvelle orbite de l'astéroïde dans les semaines qui ont suivi la collision et donc estimer l'efficacité de l'impact.

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Projection du changement de trajectoire de l'astéroïde après l'impact de DART © NASA/John Hopkins University/Cov

Viser la lune de Didymos permet de constater l'efficacité du test rapidement. À l'inverse, si l'astéroïde avait été seul, il aurait certainement fallu des années pour constater une variation de sa trajectoire. D'autres conclusions seront tirées dans plusieurs années lorsque la sonde HERA rejoindra Dimorphos pour effectuer quelques observations et quelques mesures.

À quoi sert LICIACube de la mission DART ?

LICIACube est un nanosatellite que l'on appelle un CubeSat. Il s'agit d'un satellite miniature développé par l'agence spatiale italienne. Libéré le 11 septembre 2022, LICIACube avait pour objectif de photographier l'impact et le panache produit, tout en se maintenant à bonne distance de la collision.Pour cela, le nanosatellite était équipé de deux caméras dont les noms font référence à la saga Star Wars : LUKE et LEIA. Chacune possède ses propres compétences et n'offre pas la même vision de l'évènement. "LEIA est un imageur haute résolution capable d'observer les détails du panache d'impact et de la surface de l'astéroïde en noir et blanc, tandis que LUKE propose un champ de vision plus large lui permettant de suivre l'ensemble du panache durant toute la durée de son passage", rapporte Sciencepost.