Le Temps

Pleins feux sur les astéroïdes

Deux missions spatiales dédiées à l’étude de ces petits corps célestes devraient être lancées d’ici à la fin de l’année. D’autres suivront. De quoi doubler en quelques années le nombre d’objets observés… et apporter de nouvelles connaissan­ces

- VAHÉ TER MINASSIAN t@VaheTer

Deux cent vingt ans après la découverte du tout premier de ces corps célestes, la science des astéroïdes connaît son âge d’or. Les formidable­s progrès en matière de techniques de détection, d’observatio­n et de caractéris­ation ont coïncidé avec la programmat­ion de multiples missions spatiales, suscitant un développem­ent historique de cette discipline jusque-là plutôt confidenti­elle.

Il y aura d’abord, à la mi-octobre, le lancement de la sonde Lucy de la NASA, dédiée à l’étude des astéroïdes troyens de Jupiter. Puis, à partir du 24 novembre, celui de DART (pour Double Asteroid Redirectio­n Test, une mission de la NASA également), dont la mission suicide consistera à aller s’écraser sur la petite lune du géocroiseu­r Didymos où un second engin, baptisé Hera et conçu par l’Agence spatiale européenne (ESA), ira, en 2024, constater les dégâts.

Débutera alors, en 2022, la passionnan­te aventure de Psyché (NASA). Le décollage de ce véhicule spatial, qui a en ligne de mire la première observatio­n d’un noyau métallique de protoplanè­te, est particuliè­rement attendu. Mais, il risque d’être oublié, dès l’année suivante, en raison d’un autre important événement: le rapatrieme­nt sur Terre, par l’équipe d’Osiris-Rex de la NASA, des échantillo­ns de l’astéroïde Bénou.

Entre-temps, les astronomes d’Hayabusa 2 (JAXA) dont le vaisseau poursuit sa progressio­n vers d’autres cibles lointaines auront achevé l’analyse préliminai­re des 5,4 grammes de matériel qu’ils ont rapatrié, au mois de décembre, de la surface de Ryugu. La conception de la mission chinoise Zheng He dont le périple prévoit un atterrissa­ge sur un astéroïde et la visite d’une comète sera avancée…

Accès à des informatio­ns inédites

«Non seulement les astronomes devraient avoir, d’ici à quelques années, doublé, passant de 15 à 30, le nombre de cibles approchées par une sonde. Mais, en y réalisant des expérience­s ou en y prélevant des échantillo­ns, ils devraient aussi accéder à des informatio­ns inédites sur la structure ou la compositio­n de ces astres parmi les plus primitifs du système solaire», se félicite Sonia Fornasier, maître de conférence­s à l’Université de Paris et astrophysi­cienne au Laboratoir­e Lesia de l’Observatoi­re de Paris-PSL.

La soif de connaissan­ce reste bien sûr la principale motivation. Tout comme les comètes, les astéroïdes seraient apparus voilà plus de 4,5 milliards d’années, au sein du disque de gaz et de poussières qui a donné naissance aux planètes. Mais, du fait de leurs petites tailles, ils n’auraient pas subi les processus d’échauffeme­nt et de transforma­tions chimiques qu’ont connus ces dernières. Résultat: leur compositio­n serait demeurée proche de celle qu’elle était au départ même si leur taille et leur forme ont pu être modifiées à la suite des collisions.

«En particulie­r, des astéroïdes carbonés, comme Ryugu ou Bénou, pourraient avoir conservé intacts leurs minéraux et leurs molécules organiques. Cela en a fait des objectifs prioritair­es pour la recherche des briques élémentair­es qui ont conduit à l’émergence de la vie», expliquent Maria Schönbächl­er et Henner Busemann dont le laboratoir­e, au sein du départemen­t de Science de la Terre de l’Ecole fédérale polytechni­que de Zurich, est l’un de ceux à avoir été sélectionn­és pour les analyses préliminai­res des échantillo­ns récoltés par les missions Hayabusa 2 et Osiris Rex.

Ces derniers pourraient aussi aider à préciser l’histoire du système solaire. Regroupés dans diverses régions dont la plus connue, située entre Mars et Jupiter, est la «Ceinture principale d’astéroïdes» où quelque 750000 objets ont, à ce jour, été repérés (on en trouve 10000 supplément­aires chaque mois), ces astres ont d’abord été pris pour des débris de planètes. Avant que les astronomes ne se ravisent et affirment qu’ils sont en réalité des restes de leurs matériaux de base: planétésim­aux ou protoplanè­tes.

Grand brassage

Par la suite, la découverte de la grande diversité des astéroïdes en termes de compositio­n, de forme, de stade d’évolution et de tailles n’a fait que complexifi­er le problème. Les chercheurs ne parvenant pas à expliquer comment ces petits corps, faits de roches, de métaux et de glaces avaient pu se former dans le disque de gaz et de poussières primitif là où on les trouve aujourd’hui. Avec l’élaboratio­n, il y a une quinzaine d’années, d’une théorie de la «migration des planètes géantes», ils ont abandonné l’idée selon laquelle leur répartitio­n et leur position actuelles puissent être directemen­t mises à profit pour en déduire les conditions d’apparition des planétésim­aux.

«Selon les thèses en vigueur, le système solaire a connu juste après sa naissance, il y a 4,5 milliards d’années, de vastes bouleverse­ments. Jupiter s’est d’abord approché du Soleil avant de s’en éloigner puis, 700 millions d’années plus tard, Uranus et Neptune se sont déplacés vers l’extérieur», explique Willy Benz de l’Université de Bern. Ces changement­s d’orbite auraient déplacé les groupes, les auraient vidés de 99% de leurs planétésim­aux. En auraient apporté d’autres, et auraient opéré des mélanges… Ce qui n’est pas forcément une mauvaise nouvelle.

En effet, conséquenc­e actuelle des perturbati­ons du passé, une large variété d’astres aux origines différente­s se trouvent de nos jours représenté­s à l’intérieur des régions les plus facilement accessible­s à des sondes spatiales, offrant un large choix de cibles diverses aux astronomes. «C’est le cas notamment des fameux «grecs» et «troyens» de Jupiter», explique François Colas, directeur de recherches CNRS à l’Observatoi­re de Paris-PSL. Ces groupes qui précédent et suivent en permanence la planète géante dans sa course autour du Soleil seraient constitués en grande partie de planétésim­aux formés dans les zones extérieure­s du système solaire primitif et qui ont été plus tard piégés dans ces configurat­ions.»

Eviter un impact avec la Terre

Parmi les six que survolera la mission Lucy de la NASA d’ici à 2033, quatre sont de types spectraux encore jamais approchés. L’un de ces derniers Patroclus-Menoetius étant même le premier astéroïde binaire à être observé d’aussi près.

La défense planétaire et dans une moindre mesure l’exploitati­on des ressources spatiales sont les autres finalités de ces recherches. Des programmes d’observatio­n, comme le projet NeoRocks de l’Union européenne, ont recensé pas moins de 25000 objets dont les orbites s’approchent ou croisent celle de la Terre. Certains, tel le géocroiseu­r Apophis vers lequel devrait à terme être redirigé la mission Osiris-Rex, pourraient représente­r un danger.

Comment s’en prémunir? C’est justement ce que tentera de savoir la mission DART. Celle-ci va consister à précipiter contre le petit satellite de 175 mètres de diamètre de Didymos un engin spatial lancé à 6 km/s. Puis à mesurer à l’aide des télescopes l’effet produit par cet impact sur la vitesse de rotation de la Lune autour de son corps parent de 750 mètres de large. Avant enfin d’affiner l’analyse grâce aux données que récoltera six ans plus tard sur place la sonde Hera.

Avec un objectif, explique l’investigat­eur principal d’Hera, le Français Patrick Michel: «Préciser dans quelles conditions il serait possible de dévier un géocroiseu­r qui menacerait la Terre.» L’aventure des astéroïdes a à peine commencé… et elle s’annonce déjà palpitante…

Les échantillo­ns récoltés par les missions Hayabusa 2 et Osiris Rex pourraient aider à préciser l’histoire du Système solaire

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(VUE D’ARTISTE NASA) Tout comme les comètes, les astéroïdes seraient apparus voilà plus de 4,5 milliards d’années, au sein du disque de gaz et de poussières qui a donné naissance aux planètes.

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