DART, mission

Déroulement de la mission DART

La sonde DART a été lancée le 24 novembre 2021 à 7 h 21, heure française, depuis la base Vanderberg de l’US Air Force en Californie, par une fusée Falcon-9 développée par la société américaine Space X. Dix mois plus tard, elle arrive à proximité de l’astéroïde binaire Didymos. Dans les jours qui suivent le lancement, les scientifiques ont acquis une connaissance parfaite (à la seconde près) du moment où l’impact se produirait.

L’instrument principal de la sonde spatiale DART est sa caméra, appelée DRACO (Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical Navigation). Grâce à ses images et au logiciel de navigation intelligente SmartNav, la sonde doit être capable de se diriger de façon autonome, dès quatre heures avant l’impact, lorsqu’elle n’est encore qu’à 90 000 kilomètres de l’astéroïde binaire. Percuter un astéroïde, dont on ne connaît initialement que la taille, de façon autonome et à grande vitesse, est l’un des défis principaux technologiques de cette mission. La caméra de la sonde a commencé à détecter l’astéroïde binaire le 27 juillet 2022 (soit 61 jours avant l’impact), alors qu’elle en était séparée de 32 millions de kilomètres. Le 11 septembre, LICIACube a été déployé avec succès. Le 26 septembre, dans les heures précédant l’impact, les images envoyées en direct par DRACO commencent à révéler la forme de ces deux astéroïdes. La morphologie de Didymos, à l’allure de toupie, est confirmée, ayant été déduite auparavant des observations radar. Mais il faut attendre les trois dernières minutes avant l’impact pour commencer à voir à quoi ressemble Dimorphos qui, rappelons-le, n’était qu’un modèle mathématique d’ellipsoïde en forme de ballon de rugby, permettant aux ingénieurs de concevoir la mission. Les dernières images avant l’impact révèlent que Dimorphos a une forme qui semble être celle d’un ellipsoïde aplati et non d’un ballon de rugby, ce qui soulève un certain nombre de questions. En effet, les modèles de formation des petits astéroïdes binaires dont le corps principal a une forme de toupie suggèrent une forme de ballon de rugby pour les petites lunes. De plus, la surface est entièrement couverte de rochers d’une taille de plusieurs mètres. D’ailleurs, la sonde a effectué son impact entre trois de ces rochers. En dépit de sa faible gravité du fait de sa petite taille (150 mètres de diamètre, soit 10 mètres de moins que celle estimée par les observations terrestres), Dimorphos a une structure qui semble être celle d’un agglomérat de roches liées entre elles par leur propre gravité, pourtant très faible. Même si cette information reste à vérifier – on ne dispose que des images de la surface fournies par la caméra DRACO avant impact –, une structure en agglomérat correspond à ce qu’on attend sur la base des modèles de formation d’astéroïdes binaires à partir d’un astéroïde individuel qui tourne si vite sur lui-même que de la matière s’en échappe pour se réagglomérer et former un astéroïde satellite.

Dans les semaines qui ont suivi la collision, la campagne d’observations effectuée par les télescopes terrestres répartis sur l’ensemble du globe a permis de mesurer le changement de la période orbitale de Dimorphos lié à cet impact. Après celui-ci, il s’avère que cette période a diminué de 33 minutes, ce qui est bien plus que la réductionqu’aurait provoquée la seule transmission de la quantité de mouvement de la sonde – qui était estimée à un peu plus d’une minute à peine. Une grande quantité de matière a donc dû être éjectée lors de la collision. Les images prises par LICIACube dans les trois minutes suivant l’impact montrent en effet l’apparition d’un vaste nuage de poussière ne permettant pas d’observer la surface de Dimorphos et son état final après l’impact. Cette poussière,[...]