Visite de la NASA: exploration de la première sonde conçue pour protéger la Terre des astéroïdes dangereux. Son lancement est prévu pour l'année prochaine.
Le mieux que l'on puisse espérer pour se protéger des astéroïdes tueurs est un cube blanc de la taille d'une machine à laver, à moitié démonté dans une salle blanche.dans le Maryland. La semaine dernière, je suis arrivé au Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, un vaste centre de recherche où la plupart des chercheurs travaillent sur des projets gouvernementaux dont ils ne peuvent pas parler. Ensuite, il manquait deux panneaux latéraux au vaisseau spatial, son moteur ionique était en cours de nettoyage et la chambre principale était dans un réfrigérateur dans le couloir. Une salle de stockage normalement stérile grouillait de techniciens vêtus de combinaisons de protection blanches propres qui s'affairaient au-dessus du navire - cependant, ce jour-là, la plupart d'entre eux étaient de l'autre côté de la vitre. Ils essayaient de faire communiquer le cube inachevé avec une énorme antenne parabolique à travers le pays.
L'été prochain, cette même antenne, située en Californie, sera le lien principal avec l'engin spatial, qui passera rapidement à la première mission suicide du genre. Le but de l'expérience DART ( Double Asteroid Redirection Test, tests de redirection d'astéroïdes doubles) - heurtez un cube avec un petit astéroïde en orbite autour d'un astéroïde plus grand situé à 11 millions de km. de la terre. Jusqu'à présent, personne ne sait exactement ce qui se passera après la collision de la sonde avec la cible. Nous savons avec certitude que rien ne restera du navire. Dans le même temps, il devrait être capable de changer l'orbite de l'astéroïde assez fortement pour être remarqué de la Terre, et ainsi démontrer qu'un tel coup peut détourner une menace potentielle qui s'approche de nous. Eh bien, tout le reste appartient à la catégorie des hypothèses raisonnables. C'est pourquoi la NASA veut frapper l'astéroïde avec un robot.
Selon les calculs des astronomes, dans notre système solaire se cache environ 16 000 astéroïdes avec des diamètres de 140 à 1000 m. Les objectifs de DART vont dimorph et Didimautour duquel il tourne. Le premier se trouve en bas de cette plage et le second en haut. Si l'un d'entre eux entrait en collision avec la Terre, cela conduirait à une destruction catastrophique régionale, dont l'analogue n'a pas été dans toute l'histoire de la planète. Plus d'un millier d'astéroïdes d'un diamètre plus grand que Didyme et Dimorph combinés ont déjà été découverts, et si l'un d'entre eux entre en collision avec la Terre, cela pourrait conduire à une extinction massive et à la chute de la civilisation. Les chances que cela se produise sont extrêmement faibles, mais compte tenu de la gravité des conséquences, la NASA et d'autres agences spatiales veulent s'y préparer au cas où.
Du côté positif, les scientifiques pensent qu'il est possible de dévier un astéroïde tueur s'il est découvert suffisamment tôt. Il n'y a aucune garantie pour cela - les astéroïdes rampent vers la Terre avec une régularité désagréable - cependant, au fil des ans, suffisamment de propositions ont été faites sur le thème des approches pour résoudre ce problème. Les idées les plus pratiques suggèrent une explosion ou une collision d'astéroïdes. Mais pour qu'ils soient efficaces, les scientifiques doivent mieux comprendre la réaction de l'astéroïde. Ils ont donc construit DART, une sonde de l'espace lointain qui s'autodétruirait pour prouver que les idées fonctionnent.
«Tout le monde sait que vous pouvez percuter un astéroïde», déclare Justin Atchison, le concepteur de mission DART au laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins. «Cependant, il y a une grande différence entre dire que c'est possible et le faire réellement. Vous apprenez beaucoup au cours du processus. "
Andy Rivkin, l'un des deux principaux chercheurs de la mission DART, est étonnamment indifférent à la tâche de créer un vaisseau spatial capable de sauver la planète. «Je ne suis pas du tout intimidé par l'impact d'un astéroïde», dit-il. - Nous avons une bonne idée des chances que cela se produise et, dans un proche avenir, nous n’avons pas de tels problèmes. La tâche est liée au travail pour un avenir lointain, dans lequel les gens peuvent avoir besoin d'un tel outil - et nous le créons pour eux. "
Dans une mission typique de la NASA, un homme à la place de Rivkin serait chargé de gérer un troupeau de scientifiques désireux d'utiliser le vaisseau spatial pour leurs recherches. Cependant, la mission principale de DART n'est pas scientifique. Il s'agit d'une démonstration qui devrait démontrer la capacité de dévier un astéroïde tout en testant une nouvelle technologie.
En général, les développeurs d'engins spatiaux essaient de minimiser les risques, c'est pourquoi ils utilisent généralement des équipements qui ont déjà fait leurs preuves dans l'espace, et essaient de ne pas tester de nouvelles technologies. Parce qu'il y a des limites de poids strictes sur ces véhicules, les ingénieurs ne peuvent pas simplement ajouter des composants supplémentaires au navire pour les tester en cours de route. À cet égard, le projet DART semble encore plus inhabituel, car bon nombre de ses technologies critiques iront dans l'espace pour la première fois. Et comme l'objectif principal de DART est de planter, et non de collecter des données scientifiques, les ingénieurs ont plus de liberté de manœuvre en termes de poids de l'appareil - il peut donc transporter une technologie juste pour le tester en fonctionnement.
«Lorsque j'ai rejoint le projet, j'ai immédiatement remarqué que nous rassemblions toute une panoplie de nouvelles technologies, et j'ai dit: non, nous ne le tirerons pas», déclare Elena Adams, ingénieur en chef chez DART, qui est venue dans l'équipe après avoir travaillé sur des missions telles que la sonde solaire Parker et le vaisseau spatial Juno . "Cependant, une nouvelle technologie ne peut prouver sa valeur qu'en partant en mission et en se montrant au travail."
La fenêtre de lancement de DART s'ouvrira en juillet prochain, avant l'approche la plus proche de l'astéroïde de la Terre - seulement 11 millions de km. La fusée SpaceX Falcon 9 accélérera la sonde, l'envoyant sur la bonne voie, et pendant environ un an, elle traversera le système solaire à une vitesse de 104000 km / h. Bien que les spécialistes du centre de contrôle puissent intervenir dans le vol DART jusqu'à ce qu'il ne reste que quelques minutes avant la collision, le navire est conçu de manière à ce que sa mission puisse être accomplie avec une intervention humaine minimale.
Séparé de la fusée Falcon 9, DART déploiera ses panneaux solaires. Les panneaux sont fixés sur un matériau élastique qui s'étendra entre une paire de poutres de chaque côté du navire. Par rapport aux panneaux solaires conventionnels, ces systèmes pèseront 5 fois moins. «Les panneaux solaires nous permettront d'envoyer de nombreuses missions sur les planètes extérieures», déclare Adams. "Chaque kilogramme économisé dans l'espace est un gros problème."
Le mécanisme de déploiement des panneaux solaires a été testé sur l'ISS en 2017, mais pour la première fois, il sera utilisé avec de véritables cellules solaires. Après avoir préparé la source d'alimentation, le navire commencera à fournir de l'électricité des panneaux au moteur ionique.également à bord. Les moteurs ioniques éliminent électriquement les électrons du carburant, l'ionisant. Le gaz chargé positivement est repoussé par le champ électrique et des ions sont émis par le moteur, le propulsant vers l'avant.
Les moteurs ioniques ne fournissent pas beaucoup de poussée, mais ils sont beaucoup plus efficaces que les moteurs de fusée qui brûlent du carburant. DART utilisera 12 petits moteurs conventionnels alimentés par des produits chimiques pour la correction de cap et la réorientation, mais testera en parallèle une version commerciale du nouveau moteur xénon de la NASA: le propulseur évolutif au xénon de la NASA, ou NEXT-C... Ce moteur est en développement depuis près de vingt ans, mais n'a pas encore été testé dans l'espace. Sa puissance de fonctionnement est trois fois supérieure à celle des autres moteurs utilisés par la NASA dans les missions spatiales lointaines, et il est environ 10 fois plus efficace que les moteurs conventionnels alimentés par des produits chimiques.
Selon Atchison, le potentiel réel du moteur NEXT-C est lié à sa capacité à varier considérablement en poussée - la plupart des moteurs ioniques sont limités à une plage étroite. Ainsi, au lieu de transporter de nombreux moteurs pour les différentes étapes d'une mission, un vaisseau spatial peut s'en tirer avec un seul. Il passera simplement son seul moteur à la vitesse supérieure, en s'approchant du Soleil, où il y a beaucoup de photons à convertir en électricité, puis, s'éloignant de l'étoile, il descendra.
Le NEXT-C sera utilisé pour des essais à court terme et constitue une sauvegarde du système de propulsion principal. Il est important de prouver les performances du système dans l'espace après de si longs tests en laboratoire. Pendant le vol de la sonde, le lecteur ionique ne sera utilisé que pour corriger le cap DART ou pour de petites démonstrations qui modifient légèrement la trajectoire de la sonde, puis la renvoyer. «Après la démonstration, il sera possible de l'utiliser sur de nombreuses missions différentes», explique Atchison. "C'est une technologie très cool."
Les panneaux solaires alimenteront également l'antenne radio DART, qui sera également testée pour la première fois dans l'espace. Comme il s'agit d'une antenne circulaire plate, il sera plus facile de se lancer dans l'espace que les grandes antennes paraboliques normalement requises pour qu'un vaisseau spatial puisse appeler chez lui. Toutes les données envoyées au sol seront traitées par un réseau de portes programmables sur site, ou FPGA . Contrairement aux ordinateurs à usage général, ces puces sont spécifiquement conçues pour effectuer efficacement des tâches spécifiques. Ceci est important pour DART - il devra effectuer de nombreux calculs précis pour atteindre la cible.
Au stade final de l'approche, il transmettra des images de la caméra à la Terre, jusqu'à l'instant quelques secondes avant la collision. Dans le même temps, un autre ordinateur devra traiter ces images et les transmettre au système de navigation autonome spécial du navire, Smart Nav. Le pilote algorithmique DART est basé en partie sur des systèmes conçus pour cibler des missiles sur Terre. Mais il a été modifié pour diriger le vaisseau spatial vers le centre de l'astéroïde. «Smart Nav est notre technologie clé distinctive pour avoir un impact sur un astéroïde», déclare Adams.
Pendant la majeure partie du voyage DART, il volera en fait à l'aveugle. Bien qu'il disposera d'un équipement de suivi des étoiles grâce auquel il pourra déterminer sa position dans le système solaire par la localisation des étoiles de notre galaxie, il ne verra sa cible que lorsqu'il ne reste qu'un mois avant la collision. Et même alors, il ne pourra pas voir Dimorph - seul Didyme, le plus grand maître du système, se distinguera comme un seul pixel. Dimorph ne deviendra visible qu'une heure avant la collision.
«Draco nous fournira constamment des images, à chaque seconde», dit Adams, faisant référence à la caméra embarquée du navire. - Ce sera une vidéo d'un pixel très ennuyeuse. Étonnamment, pour voir ce pixel, nous devrons agrandir l'image, mais à ce moment-là, le système de navigation commencera déjà à diriger le navire vers lui et à s'y verrouiller. "
À ce stade, il sera trop tard pour modifier la trajectoire depuis le centre de contrôle depuis le sol. Le succès de la mission dépendra de la capacité des algorithmes Smart Nav à maintenir le minuscule astéroïde au centre du champ de vision et à diriger le navire vers la cible. L'équipe DART a passé de nombreuses heures à simuler la proximité immédiate d'un vaisseau et d'un astéroïde, apprenant à l'algorithme à reconnaître et à se concentrer sur un astéroïde lorsqu'il est encore à peine visible. C'est un passe-temps atrocement ennuyeux, mais absolument essentiel au succès de la mission. Si la sonde ne sait pas reconnaître sa cible, elle peut la confondre avec un grain de poussière sur la lentille ou cibler l'astéroïde principal, et non son satellite.
Construire une caméra capable de répondre aux rigueurs d'une mission dirigée par un astéroïde est une tâche ardue. Draco est avant tout un outil de navigation, ce qui signifie que ses photographies doivent être extrêmement précises. Le problème est que les dispositifs optiques sont extrêmement sensibles aux changements de température. «En refroidissant, les choses commencent à changer», déclare Zach Fletcher, ingénieur système chez Draco. Même un petit changement dans le système optique de Draco - déplacer les caméras principale et secondaire d'un micromètre l'un par rapport à l'autre - peut défocaliser l'image et aveugler le DART. Par conséquent, un verre spécial est utilisé dans l'optique de la caméra, qui ne subit pas de distorsion lorsque la température change. «C'est complètement différent», dit Fletcher. "Un tel verre ne serait pas utilisé sur Terre."
Une fois que Draco sera complètement assemblé, Fletcher et son équipe ajusteront la caméra pendant plusieurs semaines en vue du lancement. Ils utiliseront des interféromètres - des systèmes laser d'une extrême précision - pour mesurer la distorsion microscopique dans l'optique de Draco alors qu'il se trouve dans une chambre simulant la température de congélation de l'espace extra-atmosphérique. La caméra devra être affinée pour reconnaître le faible système Didyma à des millions de kilomètres. En même temps, il doit être capable de transmettre à la Terre des images claires des pierres spatiales. «Nous voulons essayer d'obtenir autant de données que possible afin de pouvoir voir les parties sous-lumineuses de l'astéroïde», explique Fletcher. La caméra doit pouvoir fonctionner dans une large plage dynamique, ce qui est une tâche difficile également parce que personne de l'équipe DART ne le sait avec certitude.ce avec quoi le vaisseau spatial pourrait entrer en collision à son arrivée.
L'une des caractéristiques les plus uniques d'une mission a à voir avec le peu de connaissances des architectes sur la mission. Didyme a été découvert en 1996, et les astronomes ont alors soupçonné qu'il pourrait avoir un satellite, mais n'ont confirmé son existence qu'en 2003. Le diamètre de Didym est d'environ 800 m, ce qui est beaucoup plus grand que celui de Dimorph - son diamètre n'est que d'environ 150 m. Le dimorph est trop faible pour être vu directement avec des télescopes de la Terre, comme l'astéroïde principal la plupart du temps. Lorsque Didyme se rapprochera suffisamment pour reprendre les observations l'année prochaine, il sera 100 000 fois moins lumineux que l'étoile la plus pâle visible à l'œil nu la nuit.
Le peu que nous savons de Didyme et Dimorph provient des observations des télescopes optiques et radio au sol. Les astronomes ont deviné que Didim n'a un satellite que parce que sa luminosité diminue à intervalles réguliers, ce qui indique la présence d'un objet sur son orbite. «La plupart des informations sur le système Didyma proviennent des observations de 2003», explique Christina Thomas, astronome à l'Université de North Arizona et responsable du groupe de travail d'observation DART. «La fenêtre d'observation du système Didyma s'ouvre tous les deux ans, et lorsque l'idée de DART est venue, nous avons commencé à le surveiller régulièrement.»
L'histoire de DART commence avec le projet " Don Quichotte"- un vaisseau spatial entrant en collision avec des astéroïdes, proposé par l'Agence spatiale européenne au début des années 2000. L'idée était d'envoyer deux navires en même temps, et tandis que l'un entre en collision avec un astéroïde, l'autre devrait l'observer. Ensuite, il était censé étudier le changement de trajectoire de l'astéroïde autour L'ESA a finalement décidé que la mission serait trop coûteuse et l'a abandonnée. Quelques années plus tard, les Académies nationales des sciences, de l'ingénierie et de la médecine, qui donnaient la priorité à diverses disciplines scientifiques, ont publié un rapport recommandant fortement une mission d'impact d'astéroïdes. était de réduire sa valeur.
Une nouvelle idée de mission à faible coût est venue à Andy Chen, aujourd'hui conseiller scientifique en chef du Laboratoire de physique appliquée et l'un des principaux chercheurs de la mission DART, alors qu'il était occupé par les affaires de travail un matin peu après la publication du rapport. «J'ai soudainement pensé que nous devrions faire le projet sur un double astéroïde, car alors nous n'aurions pas besoin d'un deuxième vaisseau spatial pour observer la déviation», explique Cheng. "Nous pouvons le faire depuis la Terre, depuis des télescopes au sol."
Il restait à trouver un but. Il n'y a pas tellement d'astéroïdes binaires dans l'espace, et seule une petite partie d'entre eux passe suffisamment près de la Terre pour être visible à travers des télescopes au sol au moment d'une collision avec un vaisseau spatial. Encore moins sont assez petits pour qu'un vaisseau change sensiblement son orbite. Au moment où Cheng et son équipe ont réduit la liste des cibles possibles, il ne leur restait plus que deux options, dont Didyme. «Cette option était en tête avec un gros avantage», déclare Cheng. Ainsi, lui et un petit groupe de collègues ont élaboré une proposition et en ont fait la promotion auprès de la NASA en 2011. L'agence n'a pas réfléchi longtemps. En 2012, DART était officiellement sur le budget.
En choisissant Didyme comme cible, les astronomes ont commencé à surveiller ce système à l'approche de la Terre tous les deux ans. «Nous avons réalisé que nous devions étudier au mieux le comportement du système avant la collision, avant de modifier définitivement ses paramètres», explique Rivkin. La première observation de Didim depuis 2003 a débuté en 2015, et a été réalisée tous les deux ans depuis.
Sur la base d'observations précédentes, les astronomes savent que Dimorf tourne autour de Didim environ une fois toutes les 12 heures et a un diamètre d'environ 150 m. Tout le reste reste un mystère. Avant que Didyme ne devienne la cible de DART, il était inutile de le regarder - du moins dans un avenir prévisible, il ne constitue pas une menace pour la Terre. «Nous n'avons aucune idée de ce à quoi ressemble Dimorph», dit Adams. "Nous n'avons vu que Didyma."
Comment planifier une mission de collision d'astéroïdes si vous ne savez même pas à quoi cela ressemble? Avec des simulations - des tas de simulations. Les paramètres inconnus les plus importants que l'équipe DART doit modéliser avant le lancement sont la forme et la composition du Dimorph, car ces facteurs jouent un rôle important dans la détermination de l'impact d'une collision sur la trajectoire. Par exemple, un astéroïde en forme d'os de chien se comportera différemment d'un astéroïde sphérique, et il sera plus difficile pour un navire de trouver son centre et d'y entrer. Sur la base de diverses preuves, de nombreux astéroïdes ne sont pas des corps solides, mais simplement des tas de débris maintenus ensemble par la gravité. La taille et la distribution de ces débris détermineront comment l'impact DART les affectera, car les pavés près du site d'impact s'envoleront dans l'espace. Pousser l'astéroïdeils modifieront encore plus sa trajectoire.
La modélisation des différentes formes possibles permettra à DART de décider de manière autonome où cibler. En simulant les contributions de différentes formes et compositions de l'astéroïde, les scientifiques peuvent comparer les résultats de la simulation avec des données de collision réelles. L'équipe DART a travaillé avec l'équipe de défense planétaire du laboratoire national de Livermore, simulant divers scénarios de collision sur les deux supercalculateurs du laboratoire. De tels scénarios n'ont rien de nouveau en laboratoire - ils simulent les résultats d'explosions d'astéroïdes à l'aide d'ogives nucléaires. En étudiant comment les débris se dispersent sur un astéroïde, ils peuvent mieux comprendre de quoi il est fait et comment sa composition affecte les changements de trajectoire. Si jamais nous avons besoin de lancer une véritable mission pour protéger la planète, il sera essentiel de prédire avec précision la réaction de l'astéroïde à l'impact.
Les données de collision seront collectées par le seul appareil de tous, non conçu pour diriger le navire vers une cible ou transmettre des données à la Terre. Il s'agit d'un microsatellite italien appelé LICIACube, qui sera poussé quelques minutes avant l'impact du DART avec l'astéroïde. Peu de temps après, LICIACube survolera l'astéroïde et prendra des photos des conséquences. Ces images aideront les scientifiques à confirmer leurs modèles. Le microsatellite sera assez éloigné de l'astéroïde, donc ses images ne seront pas très claires. Cependant, ce sera mieux que rien - c'est-à-dire qu'il ne restera plus rien à la NASA lorsque l'ESA a abandonné la mission en 2016.
Bien que DART était à l'origine un projet distinct de la NASA, Cheng et les développeurs de la mission se sont rapidement associés à l'ESA pour mener une mission conjointe d' évaluation de l'impact et de la déflexion des astéroïdes . Il était prévu que les Européens fabriqueront une sonde AIM, qui se lancera devant DART, et inspecteront l'astéroïde plusieurs mois avant l'arrivée du navire principal. Et lorsque le DART atteint la surface, AIM surveillera ce qui se passe.
Malgré le soutien actif de la mission AIM des membres de l'ESA, tout s'est effondré en 2016 lorsqu'ils n'ont pas alloué de budget à ce programme par vote. «Il y a une longue liste de missions qui ont commencé comme des partenariats entre la NASA et l'ESA, puis se sont effondrées parce que l'une des parties ne pouvait pas s'acquitter de ses responsabilités pour diverses raisons», explique Cheng. "Nous avons proposé de rendre ces missions indépendantes, afin que l'une d'entre elles soit poursuivie même après le refus de l'autre partenaire." Cette approche s'est avérée prudente.
Jusqu'en 2018, il semblait que DART ferait tout seul. Ensuite, l'agence spatiale italienne a proposé à la NASA d'emporter avec elle l'un des microsatellites qu'elle a construits. Les dirigeants de la NASA ont aimé l'idée et ont ajouté LICIACube à la mission. Peu de temps après, l'ESA a sorti le successeur de l'AIM, l'appareil Hera. L'idée était d'envoyer un petit vaisseau avec deux microsatellites en orbite autour du système Didyma pour observer les conséquences de la mission DART. Bien que la nouvelle sonde ESA ne soit pas à temps pour l'événement principal car elle ne sera pas prête à être lancée avant 2024, lorsqu'elle arrivera, elle pourra mesurer le cratère laissé par DART et prendre des mesures détaillées de Dimorph pour comprendre comment l'impact l'a affecté.
Pendant ce temps, un réseau de télescopes surveillera le système Didyma depuis la Terre. Ils commenceront à observer plusieurs mois avant que le DART n'atteigne sa cible, et leurs observations seront essentielles pour déterminer l'emplacement du satellite de l'astéroïde. L'équipe n'a absolument pas besoin que Dimorph soit de l'autre côté de Didim lorsqu'un navire vole vers lui - alors ce dernier va simplement entrer en collision avec le mauvais astéroïde. Au moment où DART se rapproche suffisamment pour déterminer indépendamment les paramètres de l'orbite du satellite, il sera trop tard pour freiner. Rivkin dit que la dernière campagne d'observation préalable au lancement, qui commencera au printemps, suffira à déterminer les paramètres de l'orbite avec la précision nécessaire et à s'assurer que Dimorph est au bon endroit au bon moment.
Thomas dit qu'il y a même une chance que les télescopes basés au sol puissent voir la collision elle-même. «Si nous en avons l'occasion, cela ressemblera probablement à un éclair de lumière», dit-elle. - Ce sera génial".
Mais même si les télescopes ne détectent pas la fusée de collision, ils auront toujours un rôle important dans l'observation des conséquences. Après tout, le but de l'opération est de déterminer comment un vaisseau spatial peut changer la trajectoire d'un astéroïde lorsqu'il entre en collision avec lui. La collision DART n'ajoutera qu'environ 10 minutes à l'orbite de 12 heures autour de Didim. Cependant, cela suffira à Thomas et à l'équipe d'astronomes pour pouvoir voir la différence en observant le changement de luminosité de l'astéroïde autour duquel Dimorph orbite. Ces données, comme les images de LICIACube, aideront les scientifiques à affiner les modèles de l'impact de l'astéroïde jusqu'à ce que Hera collecte des données supplémentaires. Il est important pour l'équipe de maximiser la quantité de données collectées immédiatement après la collision, car le système Didyma sera plus éloigné de la Terre au cours des 40 prochaines années qu'il ne l'est actuellement.
La mission DART est dirigée par la NASA, mais la protection de la planète est par nature un défi mondial. En 2016, la NASA a lancé un service de coordination de la défense planétaire dont le siège est à Washington, DC pour travailler avec des programmes connexes des agences spatiales mondiales. Jusqu'à présent, la plupart des travaux de protection de la planète ont consisté à coordonner une campagne mondiale de surveillance des astéroïdes potentiellement dangereux et à tracer leurs trajectoires. «Les gens continuent de chercher des astéroïdes parce que plus tôt vous trouvez quelque chose, plus vous aurez de temps pour faire quelque chose», dit Rivkin.
Après que nous ayons manqué de peu un astéroïde capable de détruire la civilisation à la fin des années 1980, le Congrès américain a intrigué la NASA avec des calculs sur la gravité de la menace des astéroïdes sur la vie sur Terre. Une image étrange a été dessinée dans le rapport officiel de l'agence, et une proposition a été faite d'allouer un budget pour résoudre ce problème - en commençant par une recherche méticuleuse de tous les astéroïdes potentiellement dangereux dans le système solaire. "Bien que la probabilité que la Terre rencontre un gros astéroïde ou une comète dans un délai d'un an soit extrêmement faible", note le rapport, "les conséquences d'une telle collision semblent si catastrophiques qu'il semble raisonnable d'évaluer la nature de la menace et de se préparer à la repousser."
Deux ans plus tard, le Congrès américain a ordonné à la NASA de trouver 90% des astéroïdes du système solaire sur 1 km de diamètre. Des astéroïdes comme ceux-ci provoqueront presque certainement une extinction de masse après être entrés en collision avec nous. En 1998, l'agence a officiellement commencé ses recherches et, en 2010, elle avait terminé sa tâche. Cependant, les astéroïdes de moins de 1 km de diamètre peuvent également provoquer de graves destructions locales. Par conséquent, en 2005, le Congrès américain a élargi les pouvoirs de la NASA et s'est chargé de trouver d'ici la fin de 2020 90% des astéroïdes d'un diamètre de plus de 140 m (cela est comparable à la hauteur de l'hôtel Leningradskaya sur la place Komsomolskaya à Moscou).
Mais même si l'agence remplit cette tâche, des centaines d'astéroïdes inaperçus pourraient entrer dans les 10% restants. En outre, trouver une roche spatiale mortelle dans le système solaire est la moitié de la bataille. Bien que la NASA les ait trouvés presque tous, le calcul de leur orbite peut prendre des années. Par conséquent, ce n'est pas seulement qu'il y a de nombreux gros astéroïdes que nous n'avons pas remarqués - même les astéroïdes que nous avons remarqués peuvent constituer une menace pour nous, jusqu'à ce que nous prédisions leurs trajectoires avec une précision suffisante.
Dans le cas d'une véritable alerte d'astéroïde, un facteur critique pour déterminer le succès d'une mission de sauvetage du monde comme DART sera la rapidité avec laquelle nous détectons l'astéroïde. Ceci est important pour plusieurs raisons. Premièrement, il faut beaucoup de temps pour préparer le vaisseau spatial au lancement. La transition du concept au navire presque terminé a pris près de dix ans à DART. Adams dit que ce processus peut être accéléré si un astéroïde se dirigeait vraiment dans notre direction, ce qui pourrait effacer un pays de la surface de la planète. «Si vous essayez de protéger la Terre, vous ne ferez pas voler autant de nouvelles technologies», dit-elle. "Nous avons déjà tellement appris que je pense que nous le ferons plus vite la prochaine fois."
Un autre facteur a à voir avec la façon dont le vaisseau peut réellement changer l'orbite de l'astéroïde. Dimorph n'est pas si grand que les autres astéroïdes, mais DART n'est pas non plus le plus gros vaisseau. Même en collision avec un astéroïde à une vitesse de 6 km / s, il le déplacera à peine - son orbite ne changera pas plus d'un millimètre par seconde. «Selon le type d’avance temporaire dont vous disposez, cela peut être tout à fait suffisant, voire très faible», déclare Rivkin. Dans la défense planétaire, le temps presse.
L'équipe du laboratoire a encore beaucoup à faire avant que le navire ne soit prêt pour le lancement l'été prochain. Une fois que l'équipe a confirmé que DART peut envoyer et recevoir des données via le réseau de communications dans l'espace lointain de la NASA, elle devra élaborer soigneusement la procédure de lancement à l'aide de simulations informatiques. Des choses comme la décharge des batteries avant le lancement et le suivi du déploiement des panneaux solaires seront pratiquées.
L'objectif est d'obtenir les paramètres de base de l'engin spatial avant d'être testé pour l'interaction avec l'environnement. Les ingénieurs appellent ce processus secouer et cuire au four; c'est aussi une marque de chapelure / env. trad.]. Les DART seront secoués sur une grande plate-forme de vibration jusqu'à 3 000 fois par seconde pour simuler les charges de lancement, et exposés périodiquement à des températures élevées dans une chambre simulant les effets du vide spatial. Lorsque le DART réussit tous les tests, l'équipe effectuera une autre exécution de l'ensemble de l'équipement pour s'assurer qu'il fonctionne correctement. Si tout se passe bien, le navire sera envoyé à la base aérienne de Vandenberg en Californie en mai pour des vérifications finales avant que les techniciens de SpaceX ne le chargent dans une fusée pour le lancement.
Les ingénieurs de vaisseaux spatiaux sont souvent attachés à leurs enfants; après tout, ils travaillent souvent sur le même projet pendant des années, et certains étudieront les données que le navire transmettra à la Terre pendant encore plusieurs années. Mais tous les membres de l'équipe DART avec qui j'ai parlé sont enthousiastes à l'idée de détruire leur robot intrépide. «Une partie de moi se réjouit toujours lorsque je parviens à écraser ou faire exploser quelque chose», dit Cheng. Fletcher est d'accord: «J'ai des cauchemars dans lesquels un navire heurte un astéroïde et rien ne lui arrive. Ce serait un échec. J'ai hâte d'être détruit. "
Notamment, l'équipe a pu maintenir un calendrier de pré-lancement pendant la pandémie, mais Adams dit avoir rapidement trouvé des moyens de contourner les nouvelles restrictions. Les personnes qui avaient besoin d'assembler le navire dans l'atelier travaillaient par équipes en petits groupes, tandis que les autres travaillaient ensemble sur des simulations à distance. Cet hiver et ce printemps, la situation se compliquera - toute l'équipe devra être présente en personne pour les simulations. Ils ont déjà commencé à planifier les travaux futurs sur la base de protocoles de distanciation sociale.
Le risque d'une collision d'astéroïdes, comme le risque d'une pandémie, semble improbable et abstrait - jusqu'à ce qu'il se produise. L'essentiel ici est de savoir réagir rapidement et de manière décisive à cela, même face à des circonstances défavorables. C'est ce qu'est la mission DART. «Nous n'allons pas être arrêtés par le coronavirus ou quoi que ce soit d'autre», dit Adams. "Nous avons un objectif et nous l'atteindrons."