Dans la revue scientifique Nature, des astrophysiciens ont publié les résultats de leurs premières études sur les conséquences de l'impact de DART sur l'astéroïde Dimorphos.

Pour rappel, la mission DART (Double Asteroid Redirect Test) de la NASA et de l'ESA avait pour but de tester notre capacité à dévier la trajectoire d'un astéroïde. En octobre dernier, la NASA confirmait que l'impacteur envoyé fin septembre à 11 millions de kilomètres de la Terre pour frapper l'astéroïde Dimorphos, qui tourne en orbite autour d'un autre astéroïde nommé Didymos, l'avait bien fait dévier de son orbite  – sans conséquence possible sur notre planète.

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• L’impact de DART sur l’astéroïde Dimorphos a généré une « queue » de 10 000 km
• DART : déviation accomplie !

Ce mois-ci, des astrophysiciens sont entrés un peu plus dans le vif du sujet et ont publié plusieurs articles dans la revue Nature pour rendre compte en détails du succès de cette déviation. 

Dans un premier, ils confirment que « L'impact réussi du vaisseau spatial DART sur Dimorphos et le changement d'orbite de Dimorphos qui en a résulté démontrent que la technologie des impacteurs cinétiques est une technique viable pour défendre la Terre si nécessaire ».

Défendre la Terre de quoi ? « Bien qu'aucun astéroïde connu ne constitue une menace pour la Terre au moins pendant le siècle prochain, le catalogue des astéroïdes géocroiseurs est incomplet en ce qui concerne les objets dont l'impact entraînerait une dévastation régionale. », expliquent-ils.

Des détails et une modélisation de l'opération

Les chercheurs détaillent dans leur article l'opération de déviation de trajectoire effectuée par DART. Le système de navigation autonome du vaisseau appelé Small-body Maneuvering Autonomous Real Time Navigation, SMART, a d'abord mis le cap vers Didymos jusqu'à ce qu'il puisse détecter Dimorphos, 73 minutes avant l'impact. Et 50 minutes avant cet impact, DART a changé son cap, plongeant directement vers Dimorphos. Puis, comme prévu, les manœuvres ont cessé 2,5 minutes avant que le vaisseau touche l'astéroïde pour minimiser l'instabilité du vaisseau et permettre d'avoir les meilleures images possibles.

Selon les astrophysiciens, « Les images DART de Dimorphos ont révélé une surface parsemée de blocs ressemblant à d'autres petits astéroïdes, tels que l'astéroïde de type S (25143) Itokawa, et les astéroïdes carbonés (101955) Bennu, et (162173) Ryugu, suggérant une structure en tas de décombres pour Dimorphos ». Ils ont constaté que l'astéroïde était très riche en blocs rocheux, mais n'ont observé aucun cratère d'impact, « ce qui indique que la surface est jeune, bien que les cratères puissent être difficiles à identifier sur des terrains couverts de blocs. L'apparence de Dimorphos contraste avec les impressions obtenues à partir d'images à plus faible résolution », expliquent- les chercheurs.

Ils ont ensuite utilisé les images en haute définition de la mission pour créer un modèle détaillé de la forme de l'astéroïde. Ce modèle donne une meilleure estimation de sa masse et permet de mieux comprendre comment ces types d'astéroïdes réagissent aux impacts. 

Étude des débris

Deux articles portent sur l'étude de la modification de l'orbite de l'astéroïde et de sa vitesse. Ils expliquent que, théoriquement, l'impulsion donnée par DART seule aurait dû changer la période de l'orbite de l'astéroïde de 7 minutes. Mais ils soulignent que des études ont été menées avant le lancement de DART montrant que, compte tenu de ses propriétés, il était possible que cette déviation soit beaucoup plus forte.

La comparaison de leurs observations avant et après l'impact de la période orbitale de Dimorphos montre, finalement, un changement de la période orbitale de Dimorphos de 33 minutes. « Ce changement important de la période orbitale suggère que les éjectas [ou débris, ndlr] ont apporté à l'astéroïde une quantité de mouvement significative au-delà de ce que le vaisseau spatial DART a amené » concluent-ils.

Un quatrième article étudie, justement, ces débris. Ceux-ci, dans le choc, ont créé un nuage en forme de queue derrière Dimorphos. Les chercheurs s'enorgueillissent, expliquant que c'est la première fois que l'on étudie la queue créée par un impact sur un astéroïde, car habituellement, nous ne découvrons les astéroïdes qu'après la formation de cette queue.

Ils y notent un mouvement complexe des débris dû à l'interaction gravitationnelle du système binaire Didymos - Dimorphos puis de la pression du rayonnement solaire. « Les éjectas les moins rapides se sont dispersés via une queue soutenue dont la morphologie est cohérente avec les queues d'astéroïdes précédemment observées et supposées être produites par impact », expliquent-ils.

Enfin, les chercheurs estiment dans un autre article que Dimorphos aurait une masse de 4,3 milliards de kg et que les débris extraits par la collision représenteraient entre 0,3 et 0,5 % de cette masse. Ils pointent aussi un rougissement de l'éjecta lors de l'impact.

La suite en 2026 avec Hera

Bien sûr, ces études sont un premier regard sur les conséquences de l'impact de DART sur Dimorphos, d'autres articles suivront sans aucun doute. Mais l'agence spatiale européenne (ESA) a aussi prévu d'envoyer en 2024 le satellite Hera sur place pour constater avec plus de précision les « dégâts » de cette collision. Ce satellite devrait arriver en approche du système binaire en 2026.