Astéroïde dévié: sur les pas de DART, HERA va explorer un "nouveau monde"

Dans la nuit de lundi à mardi, la mission DART de la Nasa tentera de dévier la trajectoire d'un astéroïde en percutant Dimorphos, une petite "lune" qui tourne autour d'un astéroïde plus gros, Didymos, situé à 11 millions de kilomètres de la Terre. Cette expérience grandeur nature vise à réduire la durée de l'orbite du petit astéroïde autour du plus gros, pour savoir si l'humanité est capable de modifier volontairement la trajectoire d'un astéroïde qui menacerait notre planète. 

"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", résume Ian Carnelli, responsable de la mission HERA de l'Agence spatiale européenne (ESA). Baptisée HERA en hommage à la déesse grecque du mariage, la sonde européenne doit décoller en octobre 2024, pour une arrivée en 2026 sur Dimorphos. Objectif: retourner sur la "scène du crime" pour évaluer les conséquences de l'impact de DART. 

Le test de déviation sera ainsi pleinement documenté, grâce aux informations collectées par les instruments de HERA (caméras, laser, imageurs haute résolution, radar...). Qui permettront aux experts en défense planétaire de nourrir avec fiabilité des modèles pour extrapoler des scénarios d'impact. "Nous avons besoin de connaître la nature et la composition des astéroïdes car, en fonction de la texture de la roche, ils ne représentent pas le même danger", a souligné Bhavya Lal, administratrice associée de la Nasa, lors du Congrès international d'astronautique cette semaine à Paris. 

Les scientifiques s'attendent à être surpris par les résultats des investigations. Car "on ignore presque tout" de ces corps célestes, indique Patrick Michel, investigateur principal de HERA. "C'est un nouveau monde qu'on va découvrir". Pour cet astrophysicien, les astéroïdes "ne sont pas de simples cailloux ennuyeux dans l'espace, mais des petits mondes géologiques fascinants et complexes, avec cratères, bassins, champs de roche, éjections de particules..." Mais la science peine à appréhender ces territoires du fait qu'à leur surface, la gravité est très faible par rapport à celle de la Terre: le comportement de la matière y est "totalement contre-intuitif, on ne peut pas se baser sur des images pour savoir comment les astéroïdes se comportent, il faut aussi les toucher", explique Patrick Michel. 

Un exemple? Une petite explosion provoquée près de la surface de l'astéroïde Ryugu (découvert en 1999) a formé un cratère de 15 mètres, bien plus large que ce que prédisaient les simulations. Et alors que la roche était censée être solide, "la surface s'est comportée comme un fluide lors de l'impact, n'est-ce pas surprenant ?". 

Les systèmes binaires comme Didymos et son satellite Dimorphos représentent environ 15% des astéroïdes connus et n'ont jusqu'ici pas été explorés. Avec ses 160 mètres de diamètre (la taille de la grande pyramide de Gizeh), Dimorphos sera aussi le plus petit astéroïde jamais étudié. 

Forme, masse, composition chimique, structure interne, résistance au choc, forme du cratère causé par DART: les instruments de HERA devraient livrer les secrets de Dimorphos. En fin de mission, un micro-satellite ira même se poser à sa surface, pour mesurer la manière dont il rebondit. 

Cette documentation inédite aidera aussi les astrophysiciens à remonter le temps, les astéroïdes étant d'excellents "traceurs de l'histoire du Système solaire", raconte Patrick Michel. 

Ces petits corps rocheux ont en effet gardé en eux la mémoire de la composition du système et de ses planètes, qui se sont formés par des collisions. "Aujourd'hui, nous sommes dans une ère où toutes les surfaces solides du Système solaire ont des cratères. Pour retrouver le scénario originel, nous devons comprendre ce qu'il se passe quand deux corps entrent en collision". Pas en laboratoire, mais à échelle réelle grâce au couple DART-HERA, espèrent les scientifiques.