La mission de défense planétaire DART a déformé l’astéroïde Dimorphos
Dimorphos, une lune en forme de pomme de terre en orbite autour de l’astéroïde Didymos, était pratiquement inconnue du grand public jusqu’à récemment. Mais le 26 septembre 2022, il est devenu le théâtre d’un événement historique : la première mission intentionnelle de défense planétaire, le Double Asteroid Redirection Test (DART) de la NASA.
Image d’entête : le système binaire d’astéroïdes, Dimorphos (à gauche) et Didymos (à droite), qui a fait l’objet de la mission DART. (NASA/ Johns Hopkins APL)
DART était une initiative audacieuse visant à évaluer la capacité de l’humanité à prévenir une collision catastrophique avec un astéroïde. L’idée était de cibler Dimorphos et de modifier l’orbite de sa lune par un impact cinétique direct. La réussite de la mission a marqué un moment historique. Elle a démontré pour la première fois que l’ingéniosité humaine pouvait effectivement modifier la trajectoire d’objets célestes.
Représentation artistique de l’impact de la mission DART sur l’astéroïde Dimorphos. (NASA)
Mais ce n’était qu’un aspect de la mission. L’objectif de DART n’est pas seulement de tester notre capacité à dévier des astéroïdes susceptibles de menacer la Terre. Il s’agit également d’explorer les astéroïdes et la naissance de notre système solaire.
La mission DART a dévié la lune Dimorphos en entrant directement en collision avec elle à grande vitesse. Cet impact a modifié l’élan de Dimorphos, ce qui a entraîné une modification de sa trajectoire orbitale autour de son astéroïde parent, Didymos. Les chercheurs de la NASA s’attendaient donc à ce que DART crée un gros cratère. Mais la mission a remodelé la surface de Dimorphos d’une manière imprévue.
L’astéroïde Dimorphos photographié par la Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical navigation de la mission Dart. (NASA/Johns Hopkins APL)
La collision a généré un rideau d’éjecta, propulsant des débris dans l’espace et modifiant la topographie de la surface de l’astéroïde. Ce phénomène a fourni des données essentielles sur l’intégrité structurelle de l’astéroïde et sur la dynamique des éjectas en microgravité, offrant ainsi de nouvelles perspectives sur la composition et le comportement des matériaux de l’astéroïde.
Sabina Raducan et son équipe ont utilisé des simulations avancées de physique des chocs, guidées par les premiers résultats de la mission DART, pour étudier l’impact sur Dimorphos. Leurs modèles, qui correspondent étroitement aux observations de l’impact réel, indiquent que Dimorphos est un astéroïde fragile, dont les caractéristiques de surface sont similaires à celles d’autres astéroïdes.
Une séquence stéréoscopique générée à partir des simulations de l’équipe, montrant les 30 premières minutes après l’impact. (S.D. Raducan, UNIBE)
Les simulations suggèrent que Dimorphos est un astéroïde de type « tas de gravats », caractérisé par un ensemble de roches lâches liées par de faibles forces gravitationnelles. De manière surprenante, la mission a révélé que la force de cohésion de Dimorphos était beaucoup plus faible que prévu et que sa densité était comparable à celle d’autres astéroïdes bien étudiés tels que Ryugu et Bennu. Ces résultats suggèrent qu’en dépit de leurs différences d’apparence et d’orbite, ces roches spatiales ont des origines ou des processus de formation communs.
A partir de l’étude : comparaison entre l’observation de l’impact de DART (à gauche, au centre) et la simulation (à droite). (Raducan et col./ Nature Astronomy)
Une fois de plus, les résultats sont importants à deux égards. Tout d’abord, elles suggèrent que de nombreux astéroïdes pourraient s’être formés de la même manière et être structurellement fragiles. Cela ouvre la voie à des mécanismes de défense plus efficaces contre les menaces potentielles que représentent les astéroïdes, ce qui pourrait s’avérer utile à l’avenir. Enrichir notre compréhension du système solaire, c’est en même temps renforcer notre sécurité dans le système solaire.
L’étude publiée dans Nature Astronomy : Physical properties of asteroid Dimorphos as derived from the DART impact et présentée sur le site de l’Université de Bern : Impact of the DART space probe could have deformed an asteroid et sur le site de l’ESO : DART impact might have reshaped Hera’s target asteroid.