Sciences

La déviation d'un astéroïde menaçant la Terre simulée en 3D

ActualitéClassé sous :astéroïde , géocroiseur , Nasa

Laurent Sacco, Futura-Sciences

Contrairement à ce que l'on voit dans les films de science-fiction, dans la réalité, il n'est pas indiqué de se protéger des astéroïdes en les faisant exploser avec des bombes nucléaires. Cependant, il est effectivement possible de les dévier en les choquant légèrement avec un impacteur massif. Mais comment réaliser le bon impact ? Des chercheurs viennent d'effectuer des simulations numériques 3D qui pourraient bien résoudre cette énigme.

Mission Aida : comment dévier un astéroïde pouvant frapper la Terre ?  La mission Aida est destinée à tester la déviation d'un astéroïde avec un impacteur, un petit engin propulsé à grande vitesse et venant s’écraser à la surface de l’astre. L’Esa (Agence spatiale européenne) nous en dit plus au cours de cette vidéo de présentation du projet. 

Il y a deux ans, la fondation B612 faisait savoir que 26 corps célestes ayant explosé dans l'atmosphère avaient frappé la Terre entre 2000 et 2013, libérant à chaque fois une énergie comparable à celle de la bombe d'Hiroshima. Des corps célestes de plus grandes tailles et plus dangereux existent. En effet, selon la Nasa, il y aurait dans le Système solaire environ 4.700 géocroiseurs d'un diamètre supérieur à 140 m potentiellement capables d'entrer en collision avec la Terre et, surtout, d'atteindre sa surface sans exploser en vol.

Plusieurs programmes de recherche concernant la possibilité de dévier ces géocroiseurs, dans l'hypothèse où ils seraient détectés à temps, ont donc été lancés par des organismes comme la Nasa ou l'Esa. On peut citer notamment la mission Aida (Asteroid Impact & Deflection Assessment), développée en commun par les deux agences spatiales. Elle prévoit le lancement à destination de l'astéroïde binaire (65803) Didymos de deux engins spatiaux. L'impacteur Dart, développé par la Nasa, s'écrasera à grande vitesse sur le plus petit des deux astéroïdes (le plus grand des deux mesure environ 800 m et le plus petit 150 m) à l'horizon 2022. Quant à l'orbiteur AIM, développé par l'Esa, il doit mesurer les effets de l'impact (voir les explications complémentaires de la vidéo ci-dessus).

Ce type de mission est réaliste car il a déjà été réalisé en partie avec la mission Deep Impact sur la comète 9P/Tempel-1. C'est une illustration de la technique dite de l'impact cinétique non nucléaire. Il ne s'agit pas de faire exploser un astéroïde avec des têtes nucléaires, ce qui n'est pas plausible et même franchement dangereux puisque des débris importants frapperaient la Terre de toute façon. Il est ici question de dévier un astéroïde de sa trajectoire savamment, avec le simple impact d'une masse dotée de la bonne vitesse.

Dans ce modèle simulé sur ordinateur, l'astéroïde Golevka (environ 500 mètres de diamètre) est frappé par une masse de 10.000 kg se déplaçant à 10 kilomètres par seconde le long d'un axe principal de l'astéroïde. Les couleurs indiquent l'accumulation des dommages. Le changement de célérité de l'astéroïde dans cet exemple est d'environ 1 millimètre par seconde. © LLNL

Des simulations numériques en préparation de la mission Aida

Bien que largement plébiscité, cette technique n'est pas sans risque. L'effet d'un impacteur cinétique dépend de la structure d'un astéroïde, de sa forme et de sa rotation sur lui-même. Il ne sera pas le même selon sa composition, sa densité, s'il est poreux ou constitué d'un assemblage de cailloux faiblement liés ensemble avec du régolithe. Il faut donc prévoir ce qui peut se produire selon les différents modèles utilisés pour décrire tous les cas possibles qui puissent être rencontrés dans la nature.

C'est ce que font des chercheurs du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), un laboratoire national du Département de l'Énergie des États-Unis, qui viennent de publier à ce sujet des résultats de leurs simulations numériques dans le célèbre journal Icarus.

Ces simulations ont été conduites en trois dimensions avec des méthodes analogues à celles dites « des éléments finis » utilisées par exemple dans l'industrie automobile pour prévoir ce qui peut se passer lors de collisions de véhicules (comment la carrosserie va se déformer et absorber les chocs notamment).

Dans le cas d'un astéroïde, il faut pouvoir prédire comment sa constitution et sa forme vont affecter l'efficacité du transfert d'impulsion, donc le changement d'orbite précis. C'est aussi l'occasion d'évaluer le risque de fragmentation de l'astéroïde. Cette dernière accentuerait en effet la menace pesant sur la Terre.

Les conclusions tirées de telles études devraient pouvoir être mises à l'épreuve avec la mission Aida qui tentera de dévier un astéroïde. Rappelons que, selon Jean-Pierre Luminet, c'est la méthode du remorquage gravitationnel qui serait la plus sûre.

L'astéroïde 243 Ida tel qu'il a été photographié en 1993 par la Nasa lors de son survol par la sonde Galileo. Il ne s'agit heureusement pas d'un géocroiseur et il fait partie de la ceinture principale d'astéroïdes. © Nasa
  Les commentaires ne sont pas disponibles pour le moment.