WASHINGTON : Les dinosaures auraient sûrement aimé y penser. Les films de science-fiction, à l'image d'«Armageddon» ou plus récemment de «Don't Look Up: Déni cosmique», l'envisagent eux depuis longtemps.
Cette fois, la Nasa va enfin tenter ce qui n'a jamais été fait auparavant: dévier la trajectoire d'un astéroïde en projetant sur lui un vaisseau kamikaze. Un test de «défense planétaire», qui doit permettre de mieux protéger l'humanité face à une éventuelle menace future.
La mission Dart (fléchette, en anglais) a décollé en novembre depuis la Californie. Après dix mois de voyage, le vaisseau doit frapper l'astéroïde Dimorphos à 23H14 GMT lundi, à une vitesse de plus de 20.000 km/h.
Le vaisseau n'est pas plus grand qu'une voiture, et sa cible fait environ 160 mètres de diamètre (la moitié de la hauteur de la Tour Eiffel).
Pas de panique, Dimorphos ne représente en aucun cas une menace pour la Terre: son orbite autour du Soleil ne passe qu'à sept millions de kilomètres de nous au plus proche.
Mais la mission «est importante à réaliser avant que nous ne découvrions un réel besoin», a déclaré Andrea Riley, chargé de la mission à la Nasa.
Le moment de l'impact s'annonce spectaculaire et pourra être suivi en direct sur la chaîne vidéo de l'agence américaine.
Il ne s'agit pas de détruire l'astéroïde mais de le pousser légèrement. La technique est dite à impact cinétique.
Dimorphos est en réalité le satellite d'un plus gros astéroïde, Didymos (780 mètres de diamètre), dont il fait le tour en 11 heures et 55 minutes. Le but est de réduire l'orbite de Dimorphos autour de Didymos d'environ dix minutes.
Ce changement pourra être mesuré par des télescopes depuis la Terre, en observant la variation de l'éclat lorsque le petit astéroïde passe devant le gros.
L'objectif peut paraître modeste mais cette démonstration est cruciale pour l'avenir.
Il s'agit de mieux comprendre comment réagira Dimorphos, représentatif d'une population d'astéroïde assez communs mais dont on ne connaît pas la composition exacte. L'effet de l'impact dépendra en grande partie de sa porosité, c'est-à-dire s'il est plus ou moins compact.
- Une image par seconde -
Pour atteindre une cible si petite, le vaisseau se dirigera de façon autonome durant les quatre dernières heures, comme un missile auto-guidé.
Sa caméra, appelée Draco, prendra au dernier moment les toutes premières images de l'astéroïde, dont on ne connaît pas encore la forme (ronde, oblongue...). A un rythme d'une image par seconde, visibles en direct sur Terre avec un délai de seulement quelque 45 secondes.
«Cela va commencer par un petit point de lumière, jusqu'à remplir tout le cadre», a déclaré Nancy Chabot, du Laboratoire de physique appliquée (APL) de l'université Johns Hopkins, où se trouve le centre de contrôle.
«Ces images continueront à arriver, jusqu'à ce qu'elles n'arrivent plus», a-t-elle ajouté, en référence au moment de l'explosion.
Trois minutes plus tard, un satellite de la taille d'une boîte à chaussures, appelé LICIACube et relâché par le vaisseau il y a quelques jours, passera à environ 55 km de l'astéroïde pour capturer des images des éjecta. Elles seront renvoyées vers la Terre dans les semaines et mois suivants.
L'événement sera également observé par les télescopes spatiaux Hubble et James Webb, qui devraient pouvoir détecter un nuage de poussière brillant.
Puis, la sonde européenne Hera, qui doit décoller en 2024, ira observer de près Dimorphos en 2026 pour évaluer les conséquences de l'impact et calculer, pour la première fois, la masse de l'astéroïde.
- Trouvez-les tous -
Très peu des astéroïdes connus sont considérés comme potentiellement dangereux, et aucun ne l'est sur les 100 prochaines années.
Mais «je garantis que si vous attendez assez longtemps, il y aura un objet», a déclaré Thomas Zurbuchen, chef scientifique de la Nasa.
Près de 30.000 astéroïdes de toutes tailles ont été catalogués dans les environs de la Terre (on les appelle des géocroiseurs, c'est-à-dire que leur orbite croise celle de notre planète). Environ 3.000 nouveaux sont trouvés chaque année.
Ceux d'un kilomètre et plus ont quasiment tous été repérés, selon les scientifiques. Mais ils estiment n'avoir connaissance que de 40% des astéroïdes mesurant 140 mètres et plus --ceux capables de dévaster une région entière.
Si Dart manque sa cible, le vaisseau devrait avoir assez de carburant pour une nouvelle tentative dans deux ans.
Et si la mission réussit, il s'agira d'un premier pas vers une véritable capacité de défense, selon Nancy Chabot. «La Terre est frappée par des astéroïdes depuis des milliards d'années, et cela se reproduira. En tant qu'humains, faisons en sorte de vivre dans une civilisation où nous pouvons l'éviter.»
Sur les pas de DART, HERA va explorer un «nouveau monde»
Bien plus que de gros cailloux potentiellement dangereux, les astéroïdes sont des petits mondes géologiques variés qui racontent les origines du Système solaire, mais ils sont encore méconnus: c'est pour explorer cette "terra incognita" que s'envolera la sonde HERA, dans le sillage de DART.
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.
- "Un nouveau monde" -
"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 ?".
- Remonter le temps -
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.