Une étude a été publiée sur le risque d'extinction de l'humanité par l'impact d'un objet géant. L'auteur, Jean-Marc Salotti, s'est focalisé principalement sur la probabilité d'impact des astéroïdes géants ou des comètes à longue période (LPC), le temps d’avertissement, la capacité de déviation et le risque d'extinction de l'humanité par impact. Explications et interview.
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Il y a 65 millions d'années, une collision entre la Terre et un objet d'environ 10 kilomètres de diamètre aurait entraîné l'extinction du Crétacé provoquant la disparition d'environ 75 % de toutes les formes de vie. Si de nombreuses études sur le risque d'impact des astéroïdes ont été publiées, peu ont abordé le risque posé par les astéroïdes géants ou les comètes géantes de longue période (LPC), c'est-à-dire supérieure à 200 ans. Ces comètes, moins souvent citées que les astéroïdes, représentent une menace majeure pour l'humanité. En effet, pour les 100 ans à venir, la probabilité d'impact est plus forte avec les comètes à longue période que pour les astéroïdes géants, car aucun parmi les centaines d'astéroïdes recensés n'est sur une trajectoire proche de celle de la Terre, alors que pour les LPC on ne connaît pas leur trajectoire. Néanmoins, elle est beaucoup plus forte sur le long terme, avec près d'un risque sur 10 dans le prochain milliard d'années.
Jean-Marc Salotti, Professeur des Universités à Bordeaux INP, membre de l'International Academy of Astronautics et de l'association Planète Mars, s'est intéressé au risque d'extinction de l'humanité par l'impact d’un objet géant, qui pourrait être un astéroïde ou une comète, dont la taille serait 10 fois plus grande que celle de l'astéroïde qui a causé la fin du règne des dinosaures. Si un objet de quelque 100 kilomètres de diamètre venait à impacter la Terre, la planète deviendrait inhospitalière, provoquant ainsi l'extinction de nombreuses formes de vie, dont l'espèceespèce humaine. Dans son étude, Jean-Marc Salotti, aidé par Sean Raymond du Laboratoire d'astrophysique de Bordeaux, s'est focalisé principalement sur la probabilité d'impact des astéroïdes géants ou des comètes LPC, le temps d'avertissement, la capacité de déviation et le risque d'extinction de l'humanité par impact.
Aujourd'hui, à l'échelle de plusieurs siècles, aucun astéroïde géant connu proche de la Terre ne représente une menace. Mais, certains d'entre eux pourraient voir leur orbite se modifier et donc devenir un risque pour notre Planète bleue et la survie de notre espèce. La possibilité d'un tel événement est tout sauf imaginaire. « La probabilité d'un impact géant est comprise entre 0,03 et 0,3 pour le prochain milliard d'années. » Bien que l'échéance soit très lointaine et incertaine, il faut s'y préparer... au cas où.
“Il semble presque « impossible de dévier un astéroïde géant de sa trajectoire de collision »”
Dans le domaine de la défense planétaire, bien que les avancées technologiques permettent désormais d'imaginer certaines contre-mesures, les « options envisagées ne sont guère concluantes ». Comme le montre l'étude de Jean-Marc Salotti, il semble presque « impossible de dévier un astéroïde géant de sa trajectoire de collision ». Oubliez l'idée, popularisée par la littérature et le cinéma, de détruire des astéroïdes qui « n'est pas possible avec les technologies actuelles ». Notre seule arme, est la « petite modification de l'orbite de sorte que théoriquement, un déplacement de seulement 12.000 kilomètres (diamètre de la Terre) serait suffisant pour éviter la collision ». Or, rien n'est moins sûr. Si théoriquement on sait comment dévier un astéroïde, « en pratique c'est une autre paire de manches ».
Étonnamment, être capable de dévier des astéroïdes pourrait ne pas être suffisant en raison de l'incertitude des paramètres orbitaux des objets proches de la Terre dits NEO (Near-Earth Objects). Malgré « nos efforts pour les déterminer avec une grande précision, il existe d'importantes incertitudes sur cette prédiction », notamment parce que « la prédiction du risque de collision se mesure en siècles et l'échelle des distances se compte en millions de kilomètres ».
Le saviez-vous ?
Étonnamment, l’astéroïde le plus menaçant aujourd’hui n’est pas celui auquel on pense : Apophis et ses 325 mètres. L'un des objets les plus potentiellement dangereux est l'astéroïde 1950 DA avec une prédiction d’impact la plus élevée pour l’année 2880. L’incertitude sur ses paramètres orbitaux s’explique notamment parce que l’objet a 400 orbites à réaliser autour du Soleil d’ici 2880. C’est autant de risque de voir son orbite modifiée et donc l’amener sur une trajectoire de collision avec la Terre.
Dévier les astéroïdes avant qu’ils n’atteignent la Terre
Concrètement, si l'on prend comme exemple l'astéroïde 2021QM1, qui s'est approché de la Terre en 1961 à une « distance de 255.000 kilomètres et devrait s'approcher de nouveau en 2052 avec une distance nominale d'un million de kilomètres », malgré les efforts pour déterminer ses paramètres orbitaux avec une grande précision, il existe « d'importantes incertitudes sur cette prédiction et l'impact est possible avec une probabilité proche de 10-4 ». En d'autres termes, comme les mêmes règles de mécanique céleste s'appliquent à tous les objets, « nous ne serions pas en mesure de prédire dix ans avant l'événement que cet astéroïde éviterait la Terre ou l'impacterait ». Cette incertitude dans la connaissance des paramètres orbitaux a pour conséquence que quelle que soit la méthode de déviation utilisée, « il n'est pas certain que le résultat prévu soit au rendez-vous » ! En effet, si nous essayons de dévier un objet géant bien avant la rencontre rapprochée, et si la déviation n'est qu'un déplacement de quelques milliers de kilomètres, « nous pourrions simplement réduire un peu la probabilité d'impact, mais cela ne garantirait pas un impact nul et nous pourrions aussi bien comprendre quelques années plus tard que la déviation a finalement augmenté la probabilité d'impact ».
Dans ce contexte, quelles que soient les stratégies de déviation mises en place, « celles-ci pourraient ne pas suffire, voire être inopérantes ». Si la maîtrise des techniques de déviation est importante, il est tout aussi important « d'améliorer la précision des paramètres orbitaux et le modèle qui prédit la position de la Terre et des NEO des années à l'avance ».
Autre contrainte de taille, si l'objet est une comète de longue période de plusieurs milliers d'années et même si elle était détectée assez tôt, par exemple au niveau de NeptuneNeptune, « le délai d'avertissement ne dépasserait pas six ans », notamment en raison de sa vitessevitesse qui pour ces objets est d'environ 42 kilomètres par seconde ! « Cela exclut une mission de déviation en raison d'une insuffisance de temps pour la réaliser ! »
Des idées réalistes pour dévier des astéroïdes mais bien insuffisantes
Pour dévier un NEO, les dernières avancées technologiques permettent d'envisager plusieurs options plus ou moins réalistes d'intervention. Jean-Marc Salotti retient trois méthodes de déviation qui lui paraissent les plus efficaces, mais qui seraient malgré tout insuffisantes. Sauf dans des circonstances très particulières, même si le délai d'avertissement est très long, il « semble difficile et incertain de dévier un astéroïde géant de sa trajectoire de collision ». On compte donc l'explosion nucléaire, l'expulsion lente et guidée de matièrematière et le tir de billard.
Dans le détail, l'utilisation d'explosions nucléaires ne « peut être une option que dans des circonstances très particulières, en fonction de la forme, de la densité et de la structure de l'astéroïde ». L'idée n'est pas de faire « exploser » l'astéroïde mais plutôt d'éjecter de « grandes quantités de matière plus ou moins dans la même direction ». Cependant, et c'est là que le bât blesse, la « vitesse de la massemasse éjectée doit être très élevée et la fraction de la masse éjectée doit également être significative pour produire tout changement notable de l'orbite ». Serait-il possible d'excaver des dizaines de kilomètres cubes de roche à l'aide d'explosions nucléaires ? Rien n'est moins sûr ! Par exemple, si « une seule explosion nucléaire enlève 10-3 km3 (un cube de 100 m x 100 m x 100 m) et que la vitesse moyenne de la masse éjectée est de 1.000 m/s (optimiste), un million d'explosions élimineraient 103 km3, soit seulement un millième de l'objet » ! Le changement de vitesse serait donc de l'ordre de 1 m/s, ce qui n'est pas suffisant pour éliminer le risque de collision. Cela suppose également que l'on soit capable d'envoyer vers le NEO plusieurs centaines de milliers de fuséesfusées dans des « délais très courts et lors de fenêtresfenêtres de tir qui ne s'ouvriraient que pendant quelques semaines et ne se répéteraient que tous les 5 à 10 ans, en fonction de l'orbite du NEO ». La faisabilité de cette méthode paraît ainsi très incertaine.
La méthode dite de « mass driver » (expulsion lente et guidée de matière) consiste également à éjecter de la matière de l'astéroïde. Mais, elle a comme avantage par rapport aux explosions nucléaires de « fournir une action continue sur l'objet et de contrôler la vitesse d'éjectionvitesse d'éjection de la matière ». Concrètement, si la matière est « éjectée à 10 km/s, ce qui est possible en utilisant les technologies existantes telles que les propulseurspropulseurs ioniques, 2 % de l'astéroïde doit être excavé pour déplacer son orbite vers une zone de sécurité, à environ 1 million de kilomètres de distance de la prédiction initiale ». En matière d'efficacité énergétique, cette stratégie est donc meilleure, mais 2 % représentent néanmoins une énorme quantité de matière. « En supposant un diamètre d'astéroïde de 100 kilomètres, cela représenterait environ 1013 tonnes. Même si de nombreuses centrales nucléairescentrales nucléaires sont installées sur l'astéroïde et que de nombreux systèmes d'éjection sont utilisés en même temps, il serait nécessaire d'éjecter chaque seconde 331 tonnes de matière pendant 1.000 ans pour obtenir une telle quantité ». La faisabilité de cette option est donc douteuse.
La troisième option est plutôt originale. Il s'agit du « tir de billard ». Cette option consiste à « dévier un astéroïde plus petit, le mettant sur une trajectoire de collision avec le NEO menaçant la Terre ». Elle pourrait paraître la plus réaliste mais, afin de dévier l'astéroïde géant, le « plus petit doit également être très grand, au moins de l'ordre de 2 % de la masse du premier ». Dit autrement, détourner le plus petit « serait donc presque aussi difficile que les options précédentes, à moins qu'il ne soit déjà très proche d'une trajectoire de collision avec le NEO menaçant ».
