DART a montré comment écraser un astéroïde. Alors, où sont passés les éclats d’obus spatiaux ?

Skibba de bélier

Il y a près d'un an, la NASA a lancé le vaisseau spatial DART dans l'astéroïde Dimorphos à une vitesse de 14 000 milles à l'heure. Il s'agissait du premier test visant à déterminer s'ils pouvaient légèrement dévier la trajectoire d'une roche spatiale à l'aide d'une collision à grande vitesse, une technique qui pourrait être utilisée pour protéger la Terre des futurs astéroïdes tueurs. Ça a marché. Mais maintenant, ils tentent de comprendre les détails de l'accident. Et si les gens doivent défendre la vie terrestre contre un impact potentiel d'astéroïde, ces détails auront sûrement leur importance. Les scientifiques commencent par étudier les éjectas, les rochers et de nombreux petits morceaux rejetés par l'impact. Ils prédisaient qu’il y aurait des débris, mais ils ne savaient pas exactement à quoi s’attendre. Après tout, comparés aux étoiles et aux galaxies, les astéroïdes sont minuscules et peu lumineux, il est donc difficile de déterminer de loin leur densité et leur composition. Lorsque vous en frappez un, va-t-il simplement rebondir ? La sonde va-t-elle s'enfoncer dedans et créer un cratère ? Ou si l’astéroïde est fragile, est-ce que le fait d’y écraser un engin risque de créer des éclats d’obus encore suffisamment gros pour menacer la Terre ?

« C’est exactement pourquoi nous avions besoin de tester cette technologie dans l’espace. Les gens avaient fait des expériences et des modèles en laboratoire. Mais comment un véritable astéroïde, de la taille qui nous préoccupe pour la défense planétaire, réagirait-il à un impacteur cinétique ? » » déclare Nancy Chabot, responsable de la coordination DART et planétologue au laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins, qui a développé l'engin en partenariat avec la NASA.

De nombreux astéroïdes semblent être des « tas de décombres », de la terre, des roches et de la glace vaguement maintenus ensemble, plutôt que quelque chose de dur et dense comme une boule de billard. L'astéroïde Ryugu, visité par Hayabusa2 de l'agence spatiale japonaise en juin 2018, et l'astéroïde Bennu, sur lequel OSIRIS-REx de la NASA a prélevé des échantillons en 2020, sont tous deux considérés comme des tas de décombres. Une nouvelle étude publiée en juillet dans Astrophysical Journal Letters montre que Dimorphos semble également être construit de cette façon, ce qui signifie qu'un impact est susceptible de créer un cratère et de projeter des débris sur ou à proximité de la surface de l'astéroïde.

Pour comprendre ce qui s'est passé après l'accident, David Jewitt, astronome de l'Université de Californie à Los Angeles, et ses collègues ont utilisé le télescope spatial Hubble pour zoomer à plusieurs reprises sur Dimorphos. Les observations approfondies combinées leur ont permis de discerner des objets qui seraient autrement trop faibles pour être vus. Quelques mois après l'impact de la sonde DART, ils ont découvert un essaim d'environ trois douzaines de rochers jamais vus auparavant, dont le plus grand mesure 7 mètres de diamètre, s'éloignant lentement de l'astéroïde. « Il s'agit d'un nuage d'éclats d'obus à vitesse lente provenant de l'impact qui emporte une quantité importante de masse : environ 5 000 tonnes de rochers. C'est beaucoup, étant donné que l'impacteur lui-même ne pesait qu'une demi-tonne. Cela a donc fait exploser une énorme masse de rochers », explique Jewitt.

D'autres chercheurs, dont l'équipe DART, ont également étudié le nuage de roches projeté par le coup de poing rapide du vaisseau spatial. Chabot et ses collègues ont publié une étude dans Nature plus tôt cette année, utilisant également des photos de Hubble, imaginant les éjectas. Ils ont montré qu'au début, les morceaux s'envolaient dans un nuage en forme de cône, mais qu'au fil du temps, ce cône s'est transformé en une queue, pas si différente de la queue d'une comète. Cette découverte signifie également que des modèles du comportement des comètes pourraient être appliqués à des impacteurs comme DART, explique Chabot.

Dimorphos n’a jamais été une menace pour la Terre, mais des détails comme ceux-ci seraient importants dans un véritable scénario de déviation d’un astéroïde. Les rochers et les petits éjectas devraient être éliminés, ainsi que le reste de l'astéroïde, afin d'épargner la planète. Ou disons que l'astéroïde n'a été repéré que lorsqu'il était très proche de la Terre, et que sa trajectoire n'a pas pu être suffisamment modifiée pour éviter un crash. Pourrait-il au moins être pulvérisé en blocs suffisamment petits pour brûler dans l'atmosphère terrestre ? « Vaut-il mieux être touché par une balle de fusil à grande vitesse ou par un tas de plombs d'un fusil de chasse ? » demande Jewitt. "La réponse est : le fusil de chasse est meilleur, car les petits rochers sont plus susceptibles d'être amortis ou dissipés par l'impact avec l'atmosphère."