Une collision avec l'astéroïde DART de la NASA a envoyé 2 millions de livres de roche dans l'espace. - 1

Une queue massive formée à partir d’une collision entre un vaisseau spatial et un astéroïde plus tôt cette année révèle des informations clés sur les roches spatiales et sur la manière de gérer les roches qui pourraient un jour menacer la Terre.

La mission DART (Double Asteroid Redirect Test) de la NASA s’est écrasée fin septembre sur une petite roche spatiale appelée Dimorphos, en prévision du fait qu’un jour, les humains voudront peut-être dévier un astéroïde se dirigeant vers une trajectoire de collision avec la Terre. Quelques semaines après la collision, l’équipe DART a annoncé que la collision avait raccourci l’orbite de Dimorphos autour de son plus grand compagnon Didymos de 32 minutes, conformément à la fourchette haute des estimations de pré-lancement de l’équipe. Les scientifiques partagent maintenant des données d’impact supplémentaires lors de la conférence annuelle de l’American Geophysical Union cette semaine à Chicago et en ligne.

« DART a été un énorme succès », a déclaré Tom Stadtler, scientifique de la mission DART, lors d’une conférence de presse tenue le jeudi 15 décembre en marge de la réunion. « J’ai vu ces résultats, je sais qu’ils sont très cool. »

En relation: Voici les premières images du crash sauvage de l’astéroïde DART!

Bon nombre des nouvelles découvertes se concentrent sur l’étonnante queue ressemblant à une comète créée par les débris de l’impact. Les scientifiques de la mission n’étaient pas sûrs à l’avance de la quantité de débris que la collision DART créerait, mais l’impact n’a pas déçu.

Et les scientifiques ont obtenu une place au premier rang grâce à l’auto-stoppeur du vaisseau spatial italien DART, le Light Italian Cubesat for Imaging of Asteroids (LICIACube), qui était équipé de deux caméras et déployé 15 jours avant l’impact DART, lui permettant de survoler Dimorphos en seulement trois minutes après le coup. Les photographies du minuscule vaisseau spatial montrent la véritable agitation spatiale, avec des nuages ​​de matériaux arrachant la roche spatiale.

« Les images étaient vraiment impressionnantes », a déclaré Alessandro Rossi, membre de l’équipe scientifique de LICIACube et scientifique à l’Instituto di Fisica Applicata Nella Carrara en Italie, lors d’une conférence de presse. « Nous ne nous attendions pas à certaines des fonctionnalités que nous voyons. »

Les scientifiques analysent toujours les données du LICIACube, mais les images prises par ses deux caméras peuvent donner un aperçu de la taille de certains débris, de leur vitesse de déplacement, etc., a déclaré Rossi. Les chercheurs pensent même voir des débris jeter une ombre sur les orbites du plus grand astéroïde Dimorphos, Didyma.

Deux images prises par la caméra LICIACube LUKE avant et après son approche la plus proche de Dimorphos quelques minutes seulement après l’impact DART. (Crédit image : ASA/NASA)

Les débris donnent une idée de la structure de l’astéroïde, car un astéroïde rocheux solide produirait beaucoup moins d’éjections qu’un astéroïde constitué de blocs de rochers – pensez à une balle de tennis rebondissant sur le trottoir plutôt que de la jeter dans un bac à sable.

De plus, l’éjection a révélé un mystère clé sur Dimorphos et Didyma. Les scientifiques soupçonnaient que les deux roches spatiales devaient être constituées d’un matériau similaire, mais ils n’avaient aucun moyen de tester cette théorie alors que le vaisseau spatial courait vers sa destination ou avec des télescopes au sol, dont aucun n’était assez puissant pour voir Dimorphos directement. .

Avant la collision, les scientifiques pouvaient utiliser la lumière qu’ils voyaient du système pour analyser la composition de la paire de roches spatiales dans son ensemble, sachant que la quasi-totalité de cette lumière provenait de Didymos. Mais dans des données similaires prises immédiatement après l’impact, ce sont les débris volant de Dimorphos qui sont responsables de la majeure partie du monde.

Une comparaison des deux signatures lumineuses a montré que, malgré quelques légères différences, le matériau des deux astéroïdes semble être très similaire. « Nous sommes très heureux de voir que les deux objets sont en fait similaires dans leur composition », a déclaré Christina Thomas, planétologue à la Northern Arizona University qui dirige le DART Observations Working Group, lors d’une conférence de presse.

Les scientifiques étudieront la queue fraîche de Dimorphos pendant un certain temps, notamment en approfondissant les observations faites dans les jours qui ont suivi l’impact, en collectant de nouvelles données pour voir comment le panache change au fil du temps et en comparant les observations de différentes perspectives.

« Nous avons une vue rapprochée du panache, nous avons une vue du sol, nous avons une vue du télescope spatial Hubble, du télescope spatial James Webb », a déclaré Rossi. « Nous avons donc beaucoup de géométries différentes à comparer, ce qui nous permet de caractériser clairement le panache sous de nombreux angles. »

Une image accélérée centrée sur Didymos montre sa queue massive avec des étoiles en arrière-plan sous forme de traînées de lumière, prise le 30 novembre 2022, environ deux mois après l’impact DART. (Crédit image : Magdalena Ridge Observatory/NM Tech)

Réduction du nombre

Lors de la conférence de presse, les scientifiques ont également partagé deux chiffres clés qu’ils ont calculés après la collision.

Tout d’abord, ils ont commencé à estimer la quantité de débris qui s’était envolée de l’astéroïde : au moins 2,2 millions de livres (1 million de kilogrammes) et peut-être jusqu’à 22 millions de livres (10 millions de kilogrammes). Compte tenu de la masse totale de Dimorphos d’environ 11 milliards de livres (5 milliards de kg), la pierre aurait pu perdre aussi peu que 0,2% de son matériau, même si l’estimation la plus élevée s’avère correcte.

« Nous parlons d’une toute petite partie », a déclaré Rivkin.

Le deuxième chiffre indique l’essence de la mission DART. DART n’était pas destiné à regarder à l’intérieur d’un astéroïde, mais à la défense planétaire. Cela inclut la recherche d’astéroïdes sur des orbites qui se croisent avec la Terre et le calcul si deux corps peuvent se trouver au même endroit en même temps.

Si les scientifiques découvrent un jour un gros astéroïde qui représente une menace réelle, les humains pourraient essayer d’intervenir en accélérant l’orbite de l’astéroïde autour du Soleil afin qu’il rate son rendez-vous avec la Terre. DART a testé une technique pour cela appelée impact cinétique, un nom fantaisiste pour frapper un astéroïde avec un objet lourd et rapide.

Cependant, les scientifiques n’ont pas une idée assez claire de la façon dont les caractéristiques d’un astéroïde et de l’impact pourraient interagir pour provoquer un changement particulier de l’élan de la roche dans l’espace, ce qui rend difficile, par exemple, la détermination de la taille d’un vaisseau spatial. lancer.

Les scientifiques utilisent un nombre clé appelé « coefficient de transfert d’impulsion » ou bêta pour décrire l’efficacité d’un impact d’astéroïde. Si un vaisseau spatial heurte un astéroïde de plein fouet lors d’une collision qui ne produit aucun débris, la roche spatiale acquiert exactement le même élan que le vaisseau spatial avait au moment de l’accident, un bêta de 1.

De nombreuses caractéristiques peuvent affecter le facteur bêta – que le vaisseau spatial heurte une zone lisse ou un gros rocher, par exemple, la structure interne d’un astéroïde et le matériau dont l’astéroïde est fait – mais mettons-les de côté pour plus de simplicité.

Les fragments qui s’envolent de l’astéroïde dans l’espace donnent à l’astéroïde un élan supplémentaire, augmentant progressivement le facteur bêta d’impact. Et maintenant, les scientifiques ont calculé que le facteur bêta pour l’exposition au DART était de 3,6. Cette valeur signifie que l’astéroïde a gagné plus de trois fois l’élan qu’il aurait eu lors d’une collision pure, et que les débris générés par la collision ont encore plus affecté l’astéroïde que le vaisseau spatial lui-même.

« C’est une très bonne nouvelle pour la méthode d’impact cinétique », a déclaré Andy Cheng, chef du groupe de recherche DART au Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, lors d’une conférence de presse. « Au moins dans le cas de DART, l’impact cinétique sur la cible était vraiment efficace pour changer l’orbite de la cible. »

Le calcul fournit également aux scientifiques des données du monde réel indispensables pour comprendre comment les caractéristiques d’un astéroïde affectent le transfert d’impulsion – des données qui sont essentielles pour déterminer la masse qu’un vaisseau spatial à impact cinétique doit avoir pour éviter une catastrophe. Le successeur de DART, le vaisseau spatial Hera de l’Agence spatiale européenne, dont le lancement est actuellement prévu en 2024, jouera également un rôle clé ici après son arrivée (beaucoup plus fluide) sur la paire d’astéroïdes pour étudier de près Dimorphos et Didymos.

« Nous essayons d’être en mesure d’observer l’astéroïde, à la fois depuis le sol et avec l’aide d’une mission de reconnaissance, et de tirer des conclusions sur ce que sera la réaction si nous envoyons un impacteur cinétique contre lui », a déclaré Stadtler.

Malgré les découvertes intrigantes en termes de science et de défense planétaire, l’équipe de la mission a souligné qu’elle était loin d’avoir achevé le projet.

« A partir de là, nous allons en fait à notre liste de rêves où nous pouvons commencer à réfléchir à des effets dynamiques très complexes qui ont été prédits que nous n’étions pas sûrs de pouvoir observer parce que nous ne l’avions jamais fait auparavant », a déclaré Thomas. « Nous attendons avec impatience de nouvelles observations qui nous permettront d’étudier les choses en détail et je pense que c’est un endroit vraiment excitant. »

Envoyez un e-mail à Meghan Bartels à [email protected] ou suivez-la sur Twitter @meghanbartels. Suivez-nous sur Twitter @Spacedotcom et sur Facebook.