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Astéroïdes (2/2) : Jean-Pierre Luminet et l’exploitation des astéroïdes

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Dans l'ouvrage qu'il a publié aux éditions Le Cherche-Midi, Jean-Pierre Luminet dresse un large tableau de notre connaissance du monde des astéroïdes, de ses dangers, mais aussi de ses promesses. La Terre est-elle vraiment menacée ? Peut-on dévier des géocroiseurs comme Apophis ou coloniser le Système solaire avec eux ? Il a répondu aux questions de Futura-Sciences dans une interview en deux parties. Voici la seconde.

L'astrophysicien et cosmologiste Jean-Pierre Luminet. Le 12 mars 2008, le Prix européen de la communication scientifique lui a été décerné à Bruxelles par l'Union européenne. © OBSPM

Retrouvez la première partie de l'interview de Jean-Pierre Luminet.

Découvrir et acheter le livre de l'auteur Le dernier ouvrage publié par Jean-Pierre Luminet fait le point sur notre connaissance des astéroïdes et sur les risques qu'ils font peser sur la vie sur Terre. © Éditions Le Cherche-midi

Futura-Sciences : Le danger que font peser des astéroïdes sur la Terre est évoqué depuis longtemps par des œuvres de science-fiction comme le film Meteor en 1979. Mais de quand peut-on dater la véritable prise de conscience de ce danger par l'humanité, qui a conduit à développer plus activement les programmes pour répertorier les géocroiseurs ?

Jean-Pierre Luminet : Le déclic est venu de la comète Shoemaker-Levy 9 qui avait été découverte en 1993 par les astronomes Carolyn et Eugene M. Shoemaker et David Levy, alors qu'ils effectuaient précisément une campagne d'observation pour détecter des géocroiseurs. Il est rapidement apparu qu'il s'agissait en fait de plusieurs noyaux cométaires (21 en tout), résultant de la fragmentation de la comète par les forces de marée de Jupiter lors d'un précédent passage à une distance inférieure à la limite de Roche de la planète. On a ensuite réalisé que ces fragments, dont les tailles allaient de quelques centaines de mètres à environ 2 km, allaient entrer en collision avec Jupiter en 1994.

Une image composite réalisée à partir de photos prises par Hubble et montrant le chapelet de fragments de la comète Shoemaker-Levy 9 fonçant vers Jupiter. © Nasa

C'est effectivement ce qui est arrivé, et cet événement spectaculaire a été suivi presque en direct sur Internet par la communauté scientifique et les astronomes amateurs. Les impacts qui en ont résulté ont laissé des traces sur les hautes couches nuageuses de Jupiter pendant presque une année.

Certaines avaient presque la taille de la Terre et l'on a calculé que l'énergie libérée à chacun de ces chocs équivalait à 6 millions de mégatonnes (Mt) de TNT, soit 600 fois l'arsenal nucléaire de l'humanité.

Les traces de plusieurs impacts des fragments de la comète Shoemaker-Levy 9 sont bien visibles sur cette photo prise par Hubble en 1994. © Nasa

La large médiatisation des impacts de Shoemaker-Levy 9 a montré que l'humanité de nos jours n'était pas forcément à l'abri d'une extinction similaire à celle des dinosaures, il y a 65 millions d'années.

On a proposé différents scénarios pour se protéger des astéroïdes potentiellement dangereux, comme Apophis, en cas de confirmation d'un impact. Lesquels vous semblent crédibles ?

Jean-Pierre Luminet : Il n'existe pas une méthode unique pour se protéger d'un géocroiseur dangereux dont la collision avec la Terre est reconnue comme presque certaine. Tout dépend en fait de sa taille, de sa composition et du délai d'intervention dont on dispose, entre la découverte du danger et le moment de la catastrophe.

On peut penser utiliser des armes nucléaires pour détruire un astéroïde, mais si l'on ne peut pulvériser l'objet, et ce suffisamment à l'avance, le remède pourrait être pire que le mal en produisant de gros fragments dont certains heurteront tout de même la Terre.

Rappelons que le Meteor Crater a été creusé par un objet de 50 m de diamètre seulement et qu'un astéroïde de 500 m pourrait, lui, anéantir un pays de taille moyenne. Produire une pluie de tels objets en faisant exploser un astéroïde à la façon de Bruce Willis dans Armageddon serait donc totalement idiot...

Plutôt que de vaporiser la surface d'un astéroïde à l'aide du rayonnement d'une explosion nucléaire rapprochée, il a été proposé d'utiliser un essaim de satellites équipés de lasers. La matière vaporisée et éjectée provoquerait alors sa déviation. © The Planetary Society

Dans certains cas, la bonne manière d'utiliser une arme nucléaire serait de la faire exploser au-dessus d'un astéroïde pour le dévier. Ce ne serait pas l'onde de choc de l'explosion qui provoquerait cette déviation, car il n'y a pas d'atmosphère. Mais la vaporisation d'une partie de la surface de l'astéroïde, sous l'effet de la forte émission de rayonnements X et gamma, produirait une éjection de matière à la façon d'un moteur de fusée. John Dale Solem, physicien à Los Alamos, a plus particulièrement proposé d'utiliser une bombe à neutrons. Selon lui, une explosion de 4 Mt provoquerait une modification de vitesse de 50 cm/s, suffisante pour dévier sans le fragmenter un astéroïde gros d'un kilomètre.

On a aussi proposé des scénarios technologicopoétiques, mais qui ne semblent guère crédibles. Il s'agirait par exemple de changer la réflectivité de la surface d'un géocroiseur, par exemple avec du talc, de sorte que ce serait la poussée de la lumière émise par réflexion, ou encore par effet Yarkovsky, qui provoquerait la déviation de l'astéroïde. Encore faudrait-il que sa détection soit suffisamment précoce. Certains ont envisagé d'utiliser la lumière du Soleil d'une autre façon, en accrochant des voiles solaires au géocroiseur.

Une vue d'artiste d'un remorqueur gravitationnel avec ses moteurs ioniques alimentés par des capteurs solaires. La Terre et la Lune sont visibles à droite. © Dan Durda

La méthode qui me semble la plus sérieuse, notamment parce qu'elle est indépendante de la composition et de la solidité d'un astéroïde, est celle du remorquage gravitationnel. Dans le cas d'un astéroïde comme Apophis, par exemple, un vaisseau spatial d'une tonne proche de sa surface exercerait sur celui-ci une attraction gravitationnelle suffisante pour qu'un changement de la trajectoire du vaisseau change aussi celle de l'astéroïde, grâce à de simples moteurs ioniques fonctionnant à l'énergie solaire.

Cette méthode est l'une des trois envisagées par le programme européen d'étude baptisé Neoshield. Ce projet mobilise des institutions et entreprises issues de toute l'Europe, des États-Unis et de Russie. Son objectif est de préparer une mission pour démontrer qu'il est possible de protéger la Terre contre les géocroiseurs.

Pensez-vous que le projet d'exploitation des astéroïdes de Peter Diamandis et Eric Anderson avec leur société Planetary Resources, auquel participent le PDG de Google, Larry Page, et le cinéaste James Cameron, soit réaliste ?

Jean-Pierre Luminet : L'exploitation des richesses minières des astéroïdes projetée par la société Planetary Resources est inéluctable. Elle débutera vraiment d'ici 50 à 100 ans de sorte qu'il ne fait aucun doute qu'au XXIIe siècle, des usines y seront construites. Certains astéroïdes métalliques doivent contenir des concentrations en or, platine, cobalt et autres métaux rares de 10 à 100 fois plus élevées que celles des roches des mines terrestres. Un seul astéroïde de ce type d'un kilomètre cube contient des milliards de tonnes de fer et de nickel.

On voit ici la structure caractéristique des météorites riches en fer et en nickel dites Widmanstätten lorsqu'elles sont attaquées à l'acide. Ces sidérites sont des fragments d'astéroïdes qui eux-mêmes sont riches en métaux, dont le précieux platine. © L. Carion, www.carionmineraux.com

Cela représente des richesses fabuleuses que l'on peut ramener sur Terre ou utiliser pour construire des colonies spatiales comme celles rêvées au début des années 1970 par Gerard K. O’Neill.

Quelques-uns de ces petits corps célestes sont d'ailleurs des sortes d'icebergs riches en eau que l'on peut exploiter soit pour des colonies dans le Système solaire, soit pour produire le carburant nécessaire à l'exploitation de ces richesses minières, par exemple sous forme d'hydrogène et d'oxygène liquide.

Un exemple de colonie spatiale que l'exploitation des astéroïdes permettrait de construire et de faire vivre en fournissant des métaux, du carbone et de l'eau, et qui a été envisagé pour la fin du XXIe siècle pendant les années 1970. © Don Davis

De tels projets semblent pharaoniques, mais une fois initiés, les coûts finiront par chuter considérablement. On ne peut d'ailleurs s'empêcher de penser aux investissements qui ont été consentis par des pays pendant l'âge des Grandes découvertes du début du XVe siècle au début du XVIIe siècle. Des investissements dont le retour s'est révélé payant, avec la découverte du Nouveau Monde par exemple.

N'oublions pas non plus que l'on dispose déjà de la technologie pour se poser sur des astéroïdes et en ramener des échantillons comme l'ont montré les missions Near Shoemaker avec Éros, et Hayabusa avec Itokawa.

En juillet 1999, à l'occasion du congrès Asteroids, Comets and Meteors à Ithaca (États-Unis), la communauté astronomique a honoré quelques-uns de ses membres en donnant leur nom à certains astéroïdes. C'est ainsi que, sous l'impulsion de Maria Antonietta Barucci, 1991 PH8 est devenu l'astéroïde 5523 Luminet. Peut-être êtes-vous devenu un milliardaire potentiel ?

Jean-Pierre Luminet : J'ai effectivement l'honneur de faire partie de mon vivant de la liste des scientifiques dont le nom a été donné à des astéroïdes. 5523 Luminet mesure environ 12 km et il orbite à 400 millions de kilomètres de la Terre. S'il s'agit d'un astéroïde métallique, son contenu en métaux doit effectivement le rendre précieux.

Mais l'attribution du nom d'une personne à un astéroïde ne donne aucun droit sur celui-ci. Cela n'a toutefois pas empêché le prix Nobel de physique Gerard 't Hooft de rédiger, non sans humour, une constitution pour celui qui porte son nom, à savoir 9491 Thooft.