Animation informatique de Don Quijote et sa cible d'astéroïdes. Crédit d'image: ESA. Cliquez pour agrandir.
Sur la base des recommandations d'experts en astéroïdes, l'ESA a sélectionné deux astéroïdes cibles pour sa mission de déviation d'objet proche de la Terre, Don Quijote.
Don Quijote est une mission de déviation d'astéroïdes actuellement à l'étude par l'équipe Advanced Concepts Team (ACT) de l'ESA. Plus tôt cette année, le comité consultatif de la mission NEO (NEOMAP), composé d'experts bien connus dans le domaine, a remis à l'ESA un rapport de sélection d'objectifs pour les futures missions d'atténuation des astéroïdes en Europe, identifiant les critères pertinents pour sélectionner une cible et en choisir deux. objets qui répondent à la plupart de ces critères. Les astéroïdes? les désignations temporaires sont 2002 AT4 et 1989 ML.
Grâce à cette contribution et au soutien des experts du CDF (Concurrent Design Facility) de l'ESA, l'équipe Advanced Concepts a maintenant terminé une évaluation approfondie des architectures de mission appropriées, des stratégies de lancement, des options du système de propulsion et des expériences.
Le scénario actuel envisage deux vaisseaux spatiaux dans des trajectoires interplanétaires distinctes. Un vaisseau spatial (Hidalgo) aura un impact sur un astéroïde, l'autre (Sancho) arrivera plus tôt sur l'astéroïde cible, prendra rendez-vous et orbitera sur l'astéroïde pendant plusieurs mois, en l'observant avant et après l'impact pour détecter tout changement sur son orbite.
Les études industrielles sont sur le point de commencer; il appartiendra aux experts européens de proposer des solutions alternatives pour la conception de la mission précurseur NEO à faible coût. Ce sera la première étape vers le développement d'un moyen de lutter contre les impacts des astéroïdes? l'une des rares catastrophes naturelles que notre technologie peut empêcher.
Un quasi-accident?
Alors que les yeux du monde étaient tournés vers le tsunami asiatique de Noël dernier, un groupe de scientifiques surveillait avec inquiétude une autre catastrophe naturelle potentielle? la menace d'un impact d'astéroïde.
Le 19 décembre 2004, MN4, un astéroïde d'environ 400 m, perdu depuis sa découverte six mois plus tôt, a de nouveau été observé et son orbite a été calculée. Il est immédiatement devenu clair que les chances qu'il pourrait toucher la Terre lors d'une rencontre rapprochée en 2029 étaient inhabituellement élevées. Au fil des jours, la probabilité n'a pas diminué et l'astéroïde est devenu célèbre pour avoir dépassé tous les records précédents dans les échelles de risque d'impact de Turin et de Palerme - échelles qui mesurent le risque d'un impact d'astéroïde tout comme l'échelle de Richter quantifie la taille d'un tremblement de terre.
Ce n'est qu'après avoir trouvé des observations antérieures de l'objet et calculé une trajectoire plus précise qu'il est devenu clair qu'il n'aurait pas d'impact sur la Terre? du moins pas en 2029. Les impacts à des dates ultérieures, bien que peu probables, n'ont pas été totalement exclus. Il est extrêmement difficile de dire ce qui se passera à moins que nous ne trouvions une meilleure façon de suivre cet élément ou d'autres membres de la haute direction visés et, si nécessaire, de prendre des mesures pour y remédier.
La plupart des experts mondiaux conviennent que cette capacité est désormais à notre portée. Une mission comme Don Quijote de l'ESA pourrait fournir un moyen d'évaluer un géocroiseur menaçant et de prendre des mesures concrètes pour le détourner de la Terre.
Mais chaque bonne performance doit être répétée et afin d'être prêt à une telle menace, nous devons d'abord essayer notre matériel sur un astéroïde inoffensif. Don Quijote serait la première mission à faire une telle tentative. La grande question était: quel astéroïde et à quoi devrait-il ressembler?
À la recherche de la cible parfaite
La population des objets géocroiseurs contient une variété d'objets déroutante, et décider quels paramètres physiques sont les plus pertinents pour les considérations d'atténuation n'est pas une tâche triviale. Mais les experts du NEOMAP ont relevé le défi et, en février 2005, ont fourni à l'ESA leurs recommandations sur les critères de sélection des astéroïdes pour la répétition de déviation de l'ESA.
Les gens pourraient se demander si la réalisation d'un test de déviation, tel que celui prévu pour Don Quijote, représente un risque pour notre planète. Et si les choses tournent mal? Pourrions-nous créer un problème, plutôt que d'apprendre à en éviter un?
Des experts du monde entier disent que la réponse est non. Même un impact très dramatique d'un vaisseau spatial lourd sur un petit astéroïde n'entraînerait qu'une modification minuscule de l'orbite de l'objet. En fait, le changement serait si petit que la mission Don Quijote nécessite deux vaisseaux spatiaux? l'un pour surveiller l'impact de l'autre. Le deuxième vaisseau spatial mesure la variation subtile des paramètres orbitaux de l'objet qui ne serait pas perceptible depuis la Terre.
Les objets cibles peuvent également être sélectionnés de sorte que toutes les préoccupations possibles soient évitées, en examinant la façon dont la distance entre les astéroïdes et les orbites de la Terre change avec le temps. Si l'astéroïde cible n'est pas un «croiseur de la Terre», comme c'est le cas avec les objets géocroiseurs dans le «Amor». (qui ont des orbites avec une distance au périhélie bien supérieure à 1 UA), tester une manœuvre de déviation ne représente aucun risque pour la Terre.
D'autres considérations liées à l'orbite de l'astéroïde cible sont également importantes, en particulier le changement de vitesse orbitale qui est requis par le vaisseau spatial pour «rattraper». avec l'astéroïde cible? le soi-disant «delta V». Cela devrait être suffisamment petit pour minimiser la quantité requise de propulseur pour engin spatial et permettre l'utilisation de lanceurs moins chers, mais suffisamment élevé pour permettre d'utiliser le même engin spatial avec un certain nombre de cibles possibles.
Les exigences de mesures de navigation et de déviation imposent de lourdes contraintes à la sélection de la cible. La forme, la densité et la taille sont tous des facteurs importants, mais sont souvent mal connus. Un vaisseau spatial en orbite autour d'un astéroïde doit connaître le champ gravitationnel de l'objet pour naviguer. Le «vaisseau spatial impacteur»? doit connaître la position du centre de masse pour définir le point qu'il vise.
Les astéroïdes existent dans toutes sortes de saveurs, mais en ce qui concerne la composition, deux types principaux dominent. Notre connaissance encore rudimentaire de l'abondance des astéroïdes de différents types dans la population d'astéroïdes proches de la Terre indique que le prochain astéroïde dangereux est plus susceptible d'être un "type C", qu'un "type S". Les types C ont des surfaces sombres avec une signature spectrale carbonée, tandis que les types S ont des surfaces plus lumineuses, leurs spectres correspondant étroitement à ceux des silicates. Les propriétés de surface de l'astéroïde cible - et en particulier le pourcentage de lumière qu'il réfléchit - sont un facteur critique dans la phase finale de la navigation de l'engin spatial impacteur. Plus il est brillant, plus il est facile de viser. Cependant, pour une répétition, l'objectif ne devrait pas être trop facile.
L'ESA a sélectionné les astéroïdes 2002 AT4 et (10302) 1989 ML comme cibles de mission car ils représentent le meilleur compromis entre tous les critères de sélection (parfois contradictoires). Une décision sur laquelle des deux deviendra la destination finale des engins spatiaux Sancho et Hidalgo sera prise en 2007.
Don Quijote? le chevalier errant chevauche à nouveau
La phase d'études internes sur la mission Don Quijote est désormais terminée et il est temps que l'industrie spatiale propose des solutions de conception adaptées. L'ESA a ouvertement invité les sociétés spatiales européennes à soumettre des propositions sur des conceptions possibles. La sélection des plus prometteuses aura lieu vers la fin de l'année. Début 2006, deux équipes devraient commencer à travailler sur leurs interprétations de cette mission de démonstration technologique. Un an plus tard, une fois les résultats disponibles, l'ESA sélectionnera la conception finale à mettre en œuvre, puis Don Quijote sera prêt à affronter un astéroïde!
Notes complémentaires
Don Quijote est une mission de test de déflexion NEO entièrement basée sur les technologies conventionnelles des engins spatiaux. Il comprendrait deux vaisseaux spatiaux - l'un d'entre eux (Hidalgo) impactant un astéroïde à une vitesse relative très élevée tandis qu'un second (Sancho) arriverait plus tôt sur le même astéroïde et resterait à proximité avant et après l'impact pour mesurer la variation sur les paramètres orbitaux de l'astéroïde, ainsi que pour étudier l'objet.
L'astéroïde 2004 MN a maintenant reçu une désignation officielle, (99942) Apophis. Des observations récentes utilisant un radar Doppler à l'aide d'un radiotélescope Arecibo à Porto Rico ont réduit la probabilité d'impact lors de futures rencontres à de très faibles niveaux, même si elles n'ont pas totalement exclu un impact terrestre. En 2029, l'astéroïde aura l'approche la plus proche jamais vue pour un objet de cette taille, se balançant par la Terre à une distance d'environ 32 000 kilomètres. Sa trajectoire se situera bien dans l'orbite géosynchrone utilisée par la plupart des télécommunications et des satellites météorologiques, et l'objet sera visible à l'œil nu. De nouvelles mesures radar sont attendues en 2013.
Source d'origine: communiqué de presse de l'ESA
