DART en approche de Dimorphos
DART : une mission plutôt qu’un programme entier
DART signifie Double Asteroid Redirection Test, que l’on peut traduire par « test de redirection d’un astéroïde double ».
Il faut cependant préciser un point : DART n’était pas l’ensemble du programme américain de défense planétaire. C’était une mission expérimentale menée par la NASA et construite et dirigée par le laboratoire APL de l’université Johns-Hopkins. Son objectif était de tester une technique particulière : l’impacteur cinétique.
Un impacteur cinétique est simplement un engin lancé à grande vitesse contre un objet. Il ne transporte pas forcément d’explosif : c’est son mouvement qui transmet une poussée lors du choc.
DART devait répondre à une question très concrète : sommes-nous capables de viser automatiquement un petit astéroïde et de modifier son mouvement de façon mesurable ?
DÉFINITION // COMMUNICATIONS
Mehdi décode
« Défense planétaire » ne signifie pas combattre des astéroïdes qui attaqueraient la Terre. Il s’agit de repérer les objets naturels susceptibles de croiser notre planète, de calculer leur trajectoire et de préparer des solutions si un risque réel est confirmé.
Pourquoi viser Dimorphos ?
La cible choisie était Dimorphos, un astéroïde d’environ 160 mètres de large. Il tourne autour d’un astéroïde plus grand, Didymos, qui mesure environ 780 mètres. Les deux forment donc un système binaire, c’est-à-dire un couple d’astéroïdes liés par leur gravité.
Ni Didymos ni Dimorphos ne menaçaient la Terre avant l’expérience. Le choc de DART n’a pas non plus placé le système sur une trajectoire dangereuse. Les scientifiques ont volontairement choisi une cible sans risque connu pour notre planète.
Alors pourquoi ne pas tester la méthode sur un astéroïde solitaire ?
Parce que Dimorphos tourne autour de Didymos en moins de douze heures. Depuis la Terre, les astronomes pouvaient mesurer très précisément cette durée grâce aux variations de luminosité du système lorsque les deux objets se cachent partiellement l’un l’autre. Il était donc plus facile d’observer un changement de l’orbite de Dimorphos autour de Didymos qu’une minuscule modification de leur trajectoire autour du Soleil.
Une petite poussée peut-elle vraiment changer une trajectoire ?
Dans l’espace, un objet continue normalement sur sa trajectoire tant qu’aucune force ne vient la modifier. Lorsqu’une sonde percute un astéroïde, elle lui transmet une partie de sa quantité de mouvement, une grandeur qui dépend à la fois de la masse de l’objet et de sa vitesse.
DART n’avait donc pas besoin de déplacer brutalement Dimorphos. La mission cherchait seulement à modifier un peu sa vitesse.
Imagine deux coureurs qui doivent traverser le même carrefour. Si l’un d’eux ralentit à peine plusieurs kilomètres avant d’arriver, il peut passer au carrefour quelques secondes après l’autre au lieu de le rencontrer. Pour un astéroïde détecté des années à l’avance, un très faible changement peut également devenir une grande différence de position au fil du temps.
Cette analogie a cependant une limite : un astéroïde ne suit pas une route droite. Il se déplace sur une orbite courbe gouvernée principalement par la gravité du Soleil et, selon les situations, par celle des planètes.
ATELIER // MODE DÉBROUILLE
Luna passe à la pratique
Un impacteur cinétique n’a pas besoin d’exploser. Sa masse et surtout sa vitesse lui donnent une grande quantité de mouvement. Lorsqu’il frappe l’astéroïde, une partie de ce mouvement est transmise à la cible. Les roches projetées par le choc peuvent ensuite renforcer la poussée par effet de recul.
Comment DART a-t-elle trouvé une cible aussi petite ?
DART a décollé le 24 novembre 2021 et a voyagé pendant environ dix mois. La sonde avait une masse proche de 570 kilogrammes au moment de l’impact.
Elle ne possédait qu’un instrument scientifique principal : la caméra DRACO. Celle-ci photographiait Didymos et Dimorphos tout en fournissant des informations au système de navigation.
Pendant l’approche finale, les communications avec la Terre étaient trop lentes pour permettre à des pilotes humains de corriger chaque mouvement. DART utilisait donc les algorithmes SMART Nav pour reconnaître les deux astéroïdes, sélectionner le plus petit et ajuster automatiquement sa trajectoire.
Quinze jours avant le choc, DART avait également libéré LICIACube, un petit satellite de l’Agence spatiale italienne. Celui-ci devait passer près du système après la collision et photographier les débris éjectés.
L’impact du 26 septembre 2022
Le 26 septembre 2022 à 23 h 14 UTC, DART a percuté Dimorphos à environ 22 500 kilomètres par heure, soit plus de 6 kilomètres par seconde. La sonde s’est écrasée comme prévu : sa destruction faisait partie de l’expérience.
Ses dernières images ont révélé un sol couvert de blocs rocheux. La caméra a continué à transmettre des photographies jusqu’à quelques secondes avant le choc.
Autour du système, LICIACube, des télescopes terrestres et plusieurs observatoires spatiaux ont ensuite suivi un vaste nuage de poussières et de roches. Le télescope Hubble a notamment observé un cône de matière qui s’est progressivement transformé en une traînée ressemblant à celle d’une comète. Les images publiées en bleu sont des observations monochromes auxquelles une couleur a été attribuée pour faciliter leur lecture.
Quel a été le résultat ?
Avant l’impact, Dimorphos effectuait un tour de Didymos en environ 11 heures et 55 minutes.
Après le choc, son orbite était plus courte d’environ 33 minutes, avec une incertitude d’une minute. Deux méthodes d’analyse indépendantes, utilisant des observations lumineuses et radar, ont obtenu des résultats concordants.
Ce changement était largement supérieur au minimum nécessaire pour déclarer le test réussi.
Les calculs indiquent également que la composante mesurée du changement de vitesse de Dimorphos était d’environ 2,7 millimètres par seconde. Cela paraît minuscule : c’est moins que la vitesse d’un escargot. Mais DART cherchait justement à démontrer qu’une faible modification pouvait être détectée et, avec suffisamment de temps, produire un écart utile.
Les débris ont renforcé la poussée
La sonde n’a pas été la seule à pousser Dimorphos.
Lors du choc, une grande quantité de matière a été projetée dans l’espace. En partant dans une direction, ces débris ont repoussé l’astéroïde dans la direction opposée, comme l’air qui s’échappe d’un ballon et fait partir le ballon dans l’autre sens.
Les observations et les modèles montrent que ce recul des débris a nettement renforcé l’effet produit par la sonde seule. L’importance exacte de cette amplification dépend toutefois de propriétés encore imparfaitement connues, notamment la masse, la densité et la structure interne de Dimorphos.
Ce que DART a réellement démontré
DART a confirmé deux capacités essentielles.
Premièrement, une sonde peut reconnaître de manière autonome un petit astéroïde et le percuter intentionnellement à très grande vitesse.
Deuxièmement, un impacteur cinétique peut modifier de façon mesurable le mouvement de sa cible. C’était la première démonstration grandeur nature d’une technique de déviation d’astéroïde.
Cela ne signifie pas que la Terre possède désormais un bouclier universel. Chaque astéroïde est différent. Une masse rocheuse compacte, un assemblage fragile de blocs ou un objet très poreux ne réagiront pas exactement de la même manière. La réussite d’une future mission dépendrait aussi de la taille de la menace, de sa vitesse, de son orbite et surtout du temps disponible avant une éventuelle collision.
DART a-t-elle détruit Dimorphos ?
Non.
Les observations montrent que Dimorphos existe toujours et continue de tourner autour de Didymos. Le choc a éjecté de la matière, modifié son orbite et probablement transformé sa forme.
En revanche, les scientifiques ne savent pas encore avec certitude si DART a creusé un cratère bien délimité ou si l’ensemble de l’astéroïde s’est davantage déformé. Dimorphos possède une gravité extrêmement faible et semble constitué de nombreux blocs : son comportement n’est donc pas celui d’un rocher massif posé sur Terre.
IDÉE REÇUE // VÉRIFICATION SCIENTIFIQUE
Charlotte rectifie
« DART a détruit un astéroïde » est une formulation inexacte. Dimorphos existe toujours. Son orbite a été raccourcie et sa forme a probablement changé, mais l’expérience cherchait à le dévier, pas à le pulvériser. La forme exacte de la zone d’impact reste à déterminer grâce à Hera.
Hera va enquêter sur les lieux du choc
Pour comprendre complètement l’expérience, il faut connaître précisément ce qui a été déplacé. C’est le rôle de la mission européenne Hera.
Hera a décollé le 7 octobre 2024. Au 3 août 2026, elle est toujours en route et son rendez-vous avec le système Didymos est prévu en novembre 2026.
La sonde doit mesurer la masse de Dimorphos, cartographier sa surface, étudier sa structure interne et observer la zone touchée par DART. Ces données permettront de mieux calculer l’efficacité réelle du transfert de mouvement et d’améliorer les simulations utilisées pour de futures missions.
Il faut donc distinguer deux résultats :
- fait établi : DART a modifié l’orbite de Dimorphos ;
- travail encore en cours : déterminer exactement comment la structure de l’astéroïde et les débris ont produit cette modification.
La meilleure défense reste de regarder longtemps à l’avance
DART n’était pas une solution d’urgence à utiliser quelques heures avant une collision.
Un impacteur cinétique serait surtout efficace si l’objet dangereux était découvert plusieurs années, voire plusieurs décennies, avant son arrivée. Cela laisserait le temps d’étudier son orbite, de construire une mission et de provoquer une petite modification suffisamment tôt.
La défense planétaire commence donc par l’observation : repérer les objets proches de la Terre, mesurer leur trajectoire et vérifier régulièrement les calculs.
DART a démontré que nous pouvions pousser un astéroïde. Mais pour pousser le bon objet, au bon endroit et au bon moment, il faut d’abord l’avoir vu venir.
STRATÉGIE ORION // ANTICIPATION
Priya a déjà prévu la suite
La réussite d’une déviation dépend autant du calendrier que de la puissance du choc. Détecté très tôt, un astéroïde peut nécessiter une modification minuscule. Détecté trop tard, le même objet peut devenir beaucoup plus difficile à détourner. La première étape d’une défense efficace reste donc la surveillance du ciel.
