Quand la mission Dart s’est écrasée sur l’astéroïde Dimorphos, en septembre dernier, dans ce qui a constitué le tout premier test de défense planétaire, le télescope spatial Hubble était à l’affût. L'occasion d'enregistrer des images remarquables qui donnent aux astronomes une perspective unique sur l’événement.

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    Le 26 septembre dernier, un engin spatial d'un peu plus de 500 kilos percutait délibérément l'astéroïde Dimorphos. L'objectif de la mission Dart (Double Asteroid Redirection Test) : tester notre capacité à modifier la trajectoire de l'astéroïde pour recueillir des données susceptibles d'aider les chercheurs à imaginer une stratégie de défense pour notre Terre contre un astéroïde menaçant. En s'écrasant de front sur Dimorphos à une vitesse de quelque 21 000 km/h, DartDart a projeté dans l'espace, plus de 1 000 tonnes de roche pulvérisée.

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    Le test a été suivi de près par le télescope spatial HubbleHubble. Et aujourd'hui, le time-lapsetime-lapse des images qu'il a enregistrées révèle, heure par heure, comment ces débris et ces poussières ont été arrachés. Des informations inestimables et surprenantes sur un schéma de dispersion plutôt complexe. Car c'était bien la toute première fois que les astronomesastronomes assistaient à une collision au cœur d'un système double d'astéroïdes. « Cela va prendre un certain temps pour comprendre », confie Jian-Yang Li du Planetary Science Institute de Tucson (États-Unis), dans un communiqué de la Nasa.

    Les trois phases de l’éjection de matière qui a suivi l’impact de Dart sur l’astéroïde Dimorphos, le 26 septembre 2022. En haut, deux heures après l’impact : le cône d’environ 1 000 tonnes éjecta. Au milieu, environ dix-sept heures après l’impact, le cône commence à se déformer sous l’effet de l’interaction dynamique au sein du système binaire d’astéroïdes. En bas, les débris forment une queue qui se fend en deux pendant quelques jours. © Nasa, ESA, STScI et Jian-Yang Li (PSI) ; Traitement d’image : Joseph DePasquale (STScI)
    Les trois phases de l’éjection de matière qui a suivi l’impact de Dart sur l’astéroïde Dimorphos, le 26 septembre 2022. En haut, deux heures après l’impact : le cône d’environ 1 000 tonnes éjecta. Au milieu, environ dix-sept heures après l’impact, le cône commence à se déformer sous l’effet de l’interaction dynamique au sein du système binaire d’astéroïdes. En bas, les débris forment une queue qui se fend en deux pendant quelques jours. © Nasa, ESA, STScI et Jian-Yang Li (PSI) ; Traitement d’image : Joseph DePasquale (STScI)

    Un éjecta suivi à la trace

    Le film débute un peu plus d'une heure avant l'impact. À ce moment-là, même Hubble n'est pas capable de séparer Didymos et Dimorphos, les deux astéroïdes qui forment le système. La première image après la collision avec Dart a été prise vingt minutes après l'impact. Des débris sont éjectés de Dimorphos à quelque 6,5 km/h. Assez pour ne pas retomber sur l'astéroïde. L'éjecta forme un cônecône creux avec de longs filaments filandreux.

    Le télescope spatial Hubble révèle les secrets de la collision entre la mission Dart et l’astéroïde Dimorphos, le 26 septembre 2022. Une mission couronnée de succès. © Nasa, ESA, STScl, J. Li (PSI)
    Le télescope spatial Hubble révèle les secrets de la collision entre la mission Dart et l’astéroïde Dimorphos, le 26 septembre 2022. Une mission couronnée de succès. © Nasa, ESA, STScl, J. Li (PSI)

    Environ dix-sept heures après l'impact, la configuration des débris est entrée dans une deuxième étape. L'interaction dynamique au sein du système binairesystème binaire commence à déformer le cône de l'éjecta. Les structures les plus importantes sont des éléments rotatifs en forme de moulinet. Le résultat de l'attraction gravitationnelle de Didymos. « C'est vraiment unique pour cet incident particulier, commente Li. Quand j'ai vu ces images pour la première fois, je ne pouvais pas croire ces caractéristiques. J'ai pensé que l'image était peut-être altérée ou quelque chose comme ça. »

    Hubble montre ensuite les débris ramenés dans une queue semblable à celle d'une comète par la pression de la lumière du SoleilSoleil sur les minuscules particules de poussière. Elle s'étend dans un train de débris où les particules les plus légères se déplacent le plus rapidement et le plus loin de l'astéroïde. Plus tard encore, Hubble enregistre cette queue se fendant en deux pendant quelques jours.

    La mission Dart de la Nasa confirme que le crash d’un vaisseau spatial sur des astéroïdes peut réussir à les dévier de leur trajectoire. © Nasa

    Le succès de la mission Dart

    Si les chercheurs prévoient encore de travailler sur ces images, ils confirment d'ores et déjà le succès de la mission Dart. D'abord, parce qu'elle a permis de prouver que l'interception d'un astéroïde d'un diamètre de moins d'un kilomètre peut être réalisée. Même sans mission de reconnaissance avancée. À condition de disposer d'un délai d'avertissement suffisant. De préférence des décennies, tout de même...

    Ensuite, parce que la mission Dart a bel et bien permis de dévier l'orbiteorbite de Dimorphos de quelque 33 minutes. Et les chercheurs ont aujourd'hui compris que c'était non seulement grâce à la poussée exercée par la collision entre l'engin spatial et l'astéroïde, mais aussi par le recul de l'éjecta. De quoi donc, valider le principe de « l'impacteurimpacteur cinétique » comme moyen de défense planétaire.

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    Mais la mission va au-delà. Elle offre aux scientifiques une occasion unique d'étudier les astéroïdes dits « actifs » - un astéroïde en orbite autour d'un autre. De tels astéroïdes seraient les résultats d'événements d'impact, justement. Ainsi la mission Dart a-t-elle permis de simuler et d'observer pour la première fois ce qui pourrait correspondre au processus de formation d'un astéroïde actif.