La première mission terrienne vers un astéroïde binaire est une mission de défense planétaire

25 juin 2018

Les préparatifs de la première mission de l’humanité vers un système de deux astéroïdes sont entrés dans une nouvelle phase d’étude technique. La mission Hera proposée par l’ESA serait également la contribution européenne à une ambitieuse expérience de défense planétaire.

Nommée ainsi en l’honneur de la déesse grecque du mariage, Hera s’envolerait vers Didymos, un système de deux astéroïdes proche de la Terre : le corps céleste principal est un astéroïde de la taille d’une montagne (780m de diamètre), autour duquel orbite une petite lune de 160m, à peu près similaire en taille à la grande Pyramide de Gizeh. Cette petite lune est, de manière informelle, surnommée « Didymoon ».  

« Un tel système de deux astéroïdes est un banc de test parfait pour une expérience de défense planétaire, mais c’est également un environnement complètement nouveau. Même si 15% des astéroïdes connus sont des astéroïdes binaires, nous n’en avons jamais exploré auparavant, et nous nous attendons à de nombreuses surprises, » explique Ian Carnelli, responsable de la mission Hera.

« La gravité très faible de cet environnement présente également de nouveaux défis pour les systèmes de guidage et de navigation. Nous pouvons heureusement compter sur l’expérience unique de l’équipe de la mission Rosetta, qui est un incroyable atout pour la mission Hera. »

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Collision avec un astéroïdeAccess the image

L’objectif principal de la mission Hera sera Didymoon : la sonde effectuera une cartographie scientifique de la lune, le plus petit astéroïde jamais observé, en images haute-résolution, au laser et au radar afin de produire des cartes détaillées de sa surface et de sa structure intérieure.

Quand Hera arrivera à proximité de Didymos, en 2026, Didymoon aura déjà acquis une importance historique : ce sera le seul objet du Système Solaire dont l’orbite aura été déplacée de manière mesurable par une intervention humaine.

La mission DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA doit en effet entrer en collision avec Didymoon en octobre 2022. L’impact provoquera un changement de la durée de l’orbite de Didymoon autour du corps principal. Les observatoires terrestres du monde entier pourront observer la collision, mais à une distance minimum de 11 millions de kilomètres.

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Imagerie infrarouge du cratère d’impactAccess the image

« Il manquera des informations essentielles suite à l’impact de DART – et c’est là qu’Hera intervient, » ajoute Ian. « Les observations rapprochées effectuées par Hera nous donneront la masse de Didymoon, la forme du cratère ainsi que des propriétés physiques et dynamiques de Didymoon.

« Ces données clefs collectées par Hera permettront de transformer une expérience grandiose mais unique en une technique de défense planétaire bien maîtrisée, qui pourrait en théorie être répliquée si nous devions un jour stopper un astéroïde qui se dirigerait vers nous. »

La méthode traditionnellement utilisée pour estimer la masse d’un corps planétaire est de mesurer sa force gravitationnelle d’attraction. Cette méthode n’est pas applicable au sein du système Didymos : la force gravitationnelle de Didymoon serait engloutie par celle de son compagnon plus imposant.

La mission HeraAccess the video

Au lieu de cela, l’imagerie d’Hera sera utilisée pour suivre des repères clefs à la surface du plus gros astéroïde, surnommé Didymain, comme des rochers ou des cratères. En mesurant les oscillations causées par Didymoon sur son compagnon par rapport au centre de gravité commun du système de deux astéroïdes, la masse devrait pouvoir être déterminée avec une précision de plus de 90%.

Hera mesurera également le cratère laissé par DART avec une résolution de 10cm ; ces mesures se feront lors d’une série de survols audacieux, qui donneront un aperçu des caractéristiques de surface et de la composition interne de l'astéroïde.

« Hera bénéficie de plus de cinq années de travail précédemment investies dans la mission d’impact d’un astéroïde (Asteroid Impact Mission) de l’ESA, » commente Ian. « Son instrument principal est une réplique d’un imageur d’astéroïde éprouvé, la caméra de cadrage de la mission Dawn de la NASA qui observe Cérès et qui avait été fournie par l’Agence spatiale allemande, DLR.

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Hera et des CubeSats en orbiteAccess the image

« Hera emporte également un lidar, un radar laser, pour estimer la distance à la surface, et un imageur hyperspectral pour caractériser les propriétés de la surface. Hera déploiera également les premiers CubeSats européens pour l’espace profond afin de collecter des données scientifiques supplémentaires et tester des liaisons intersatellites avancées entre plusieurs véhicules spatiaux. »

De son côté, la mission DART de la NASA a terminé avec succès sa revue préliminaire de conception et s’apprête à entrer dans une phase de conception détaillée, la Phase C.

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