Le nouveau vaisseau spatial NEO Surveyor de la NASA recherchera les astéroïdes et les comètes les plus difficiles à détecter qui pourraient constituer une menace pour notre planète. En fait, il s’agit du premier télescope spatial de l’agence conçu spécifiquement pour la défense planétaire. Les cratères d’impact qui ont défiguré la surface de la Terre témoignent de l’énorme impact que les astéroïdes ont eu sur l’histoire et le développement de notre planète.
Le nouveau vaisseau spatial de chasse aux astéroïdes de la NASA est en cours de construction au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, en Californie du Sud. Ce télescope spatial infrarouge avancé, appelé NEO Surveyor (Near-Earth Object Surveyor), recherchera les astéroïdes et les comètes les plus difficiles à détecter qui pourraient constituer un danger pour notre planète. En fait, il s’agit du premier télescope spatial de l’agence conçu spécifiquement pour la défense planétaire.
Prévu pour un lancement fin 2027, le vaisseau spatial parcourra un million de kilomètres vers une région de stabilité gravitationnelle – appelée point de Lagrange L1 – entre la Terre et le Soleil. De là, son grand pare-soleil bloquera l’éblouissement et la chaleur du soleil, permettant à la mission de détecter et de suivre les objets géocroiseurs s’approchant de la Terre depuis la direction du Soleil, ce que d’autres observatoires ont du mal à faire. Le télescope spatial peut également détecter des astéroïdes appelés chevaux de Troie terrestres, qui avancent et suivent l’orbite de notre planète et sont difficiles à voir depuis la Terre ou une orbite terrestre basse.
NEO Surveyor utilise des détecteurs de pointe qui observent deux bandes de lumière infrarouge invisibles à l’œil humain. Les objets géocroiseurs, aussi sombres soient-ils, brillent vivement dans l’infrarouge lorsque le Soleil les réchauffe. Cela permettra au télescope de trouver des astéroïdes et des comètes sombres qui ne réfléchissent pas beaucoup de lumière visible. Il mesurera également ces objets, un défi pour les télescopes à lumière visible, qui ont du mal à faire la distinction entre les petits objets hautement réfléchissants et les grands objets sombres.
« NEO Surveyor est optimisé pour nous aider à faire une chose spécifique : donner à l’humanité la capacité de trouver les astéroïdes et les comètes les plus dangereux suffisamment tôt pour que nous puissions faire quelque chose à leur sujet », a déclaré Amy Mainzer, directrice de recherche de NEO Surveyor et professeur à l’Université de Washington. La Californie à Los Angeles. «Notre objectif est de construire un vaisseau spatial capable de trouver, suivre et caractériser les objets présentant le plus grand risque d’entrer en collision avec la Terre. Ce faisant, nous en apprendrons beaucoup sur leurs origines et leur évolution.
Le concept de cet artiste représente le NEO Surveyor de la NASA dans l’espace lointain. La structure angulaire noire à panneaux située au bas du vaisseau spatial est le boîtier des instruments en cours de construction au JPL. Le télescope infrarouge de la mission sera installé à l’intérieur du boîtier. NASA/JPL-Caltech
Le seul instrument à bord du vaisseau spatial est un télescope. De la taille d’un ensemble laveuse et sécheuse, le corps massif en aluminium du télescope, appelé banc optique, a été construit dans la salle blanche du JPL. Connu sous le nom de télescope anastigmatique à trois miroirs, il s’appuiera sur des miroirs incurvés pour concentrer la lumière sur ses détecteurs infrarouges de manière à minimiser les aberrations optiques.
« Nous avons soigneusement géré la fabrication des miroirs du télescope du vaisseau spatial, qui ont tous été produits dans la salle blanche du JPL en juillet », a déclaré Brian Monacelli, ingénieur optique en chef du JPL. «Ses miroirs étaient formés et polis à partir d’aluminium massif à l’aide d’un tour à diamant. Chacun d’eux dépasse les exigences opérationnelles de la mission.»
Monacelli a inspecté les surfaces des miroirs à la recherche de débris et de dommages, puis une équipe de techniciens et d’ingénieurs opto-mécaniques du JPL a fixé les miroirs au banc optique du télescope en août. Ils mesureront ensuite les performances du télescope et aligneront ses miroirs.
L’ensemble miroir est complété par les détecteurs de mercure-cadmium-telluride du télescope, qui sont similaires à ceux utilisés par la mission NEOWISE (abréviation de Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer) de la NASA, récemment fermée. L’avantage de ces détecteurs est qu’ils ne nécessitent pas nécessairement de refroidisseurs cryogéniques ou de cryogènes pour réduire les températures de fonctionnement afin de détecter les longueurs d’onde infrarouges. Les cryogènes et les cryogènes peuvent limiter la durée de vie d’un vaisseau spatial. Au lieu de cela, NEO Surveyor gardera les choses au frais en utilisant son grand pare-soleil pour empêcher la lumière du soleil de chauffer le télescope et d’occuper une orbite au-delà de celle de la Lune, minimisant ainsi le chauffage de la Terre.
Le télescope sera finalement installé à l’intérieur du boîtier d’instruments du vaisseau spatial, qui est assemblé dans la salle blanche historique High Bay 1 du JPL, où des missions de la NASA telles que Voyager, Cassini et Perseverance ont été construites. Un boîtier fabriqué à partir d’un matériau composite sombre qui permet à la chaleur de s’échapper aidera à garder le télescope au frais et empêchera sa propre chaleur d’interférer avec les observations.
Une fois terminée, la coque sera testée dans les semaines à venir pour s’assurer qu’elle résistera aux rigueurs de l’exploration spatiale. Il sera ensuite installé à l’arrière du pare-soleil et au-dessus des systèmes électroniques qui alimenteront et contrôleront le vaisseau spatial.
«Toute l’équipe a travaillé longtemps et dur pour en arriver là, et nous sommes ravis de voir l’équipement s’associer aux contributions de nos partenaires institutionnels et industriels de tout le pays», a déclaré Tom Hoffman, chef de projet NEO Surveyor au JPL. « Des panneaux et câbles pour le corps de l’instrument aux détecteurs et miroirs pour le télescope, en passant par les composants pour assembler le vaisseau spatial, l’équipement est fabriqué, expédié et assemblé pour construire cet incroyable observatoire. »
La mission NEO Surveyor marque une étape majeure pour la NASA vers la réalisation de l’objectif du Congrès américain de détecter et de caractériser au moins 90% des objets géocroiseurs de plus de 460 pieds (140 mètres) de diamètre et se trouvant dans un rayon de 30 millions de miles (48 millions de mètres). kilomètres) de l’orbite de notre planète. Des objets de cette taille pourraient causer des dégâts régionaux importants, voire pire, s’ils entrent en collision avec la Terre.
La mission est confiée à la Division des sciences planétaires de la NASA au sein de la Direction des missions scientifiques; La supervision du programme est assurée par le Bureau de coordination de la défense planétaire, créé en 2016 pour gérer les efforts de défense planétaire en cours de l’agence. Le bureau du programme de missions planétaires de la NASA, au Marshall Space Flight Center de l’agence, gère le programme NEO Surveyor.
Le projet est développé par JPL et dirigé par la directrice de l’enquête Amy Mainzer de l’UCLA. D’éminentes sociétés aérospatiales et d’ingénierie ont remporté des contrats pour construire le vaisseau spatial et ses instruments, notamment BAE Systems, Space Dynamics Laboratory et Teledyne. Le laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de l’Université du Colorado à Boulder soutiendra les opérations, et l’IPAC-Caltech de Pasadena, en Californie, est responsable du traitement des données d’enquête et de la génération des produits de données de mission. Caltech exploite le JPL pour la NASA.
La Chine a appelé à accélérer le développement d’armes pour protéger la Terre des astéroïdes. Des scientifiques du Beijing Spacecraft Design Institute ont appelé au développement d’armes nucléaires pour se protéger contre les astéroïdes, écrit le South China Morning Post.
« Les chercheurs ont déclaré que leur analyse montrait que dans certaines situations, seules les armes nucléaires pouvaient empêcher un astéroïde de frapper la Terre, ajoutant qu’ils étaient pleinement conscients des lois internationales interdisant l’utilisation ou le déploiement d’armes nucléaires dans l’espace, et que les retombées nucléaires pourraient également provoquer une pollution espace interstellaire», indique la publication.
Ils ont toutefois appelé les décideurs à penser à long terme et à soutenir la recherche et le développement dans le domaine de la défense nucléaire afin de prévenir la menace apocalyptique qui pèse sur l’humanité.
Comme le soulignent les scientifiques, le risque réel que notre planète entre en collision avec un gros astéroïde est bien plus élevé que les estimations précédentes. Selon eux, pour prévenir de telles menaces, il faut pouvoir lancer des têtes nucléaires dans l’espace dans un délai très court, qui peut aller de sept à trente jours.
Pour le bénéfice de tous, la NASA a publié un résumé du cinquième exercice biennal interinstitutions de défense planétaire. Le Bureau de coordination de la défense planétaire de la NASA, en partenariat avec la FEMA (Agence fédérale de gestion des urgences) et avec l’aide du Bureau des affaires spatiales du Département d’État américain, a organisé un exercice théorique pour informer et évaluer la capacité de répondre efficacement à la menace d’un danger potentiellement dangereux. astéroïde ou comète.
Bien qu’il n’y ait aucune menace significative connue d’impact d’astéroïdes dans un avenir proche, l’exercice hypothétique fournit des informations précieuses en explorant les risques, les options de réponse et les opportunités de coopération qui se présentent dans des scénarios allant de dommages régionaux mineurs avec peu d’avertissement à des catastrophes mondiales potentielles prévues des années plus tard. ou dans des années, voire des décennies.
« L’incertitude de ces conditions initiales d’exercice a permis aux participants d’envisager un ensemble de circonstances particulièrement difficiles », a déclaré Lindley Johnson, officier émérite de la défense planétaire au siège de la NASA à Washington. « Un impact majeur d’astéroïde est potentiellement la seule catastrophe naturelle que l’humanité puisse prédire des années à l’avance et prendre des mesures pour la prévenir. »
Au cours de l’exercice, les participants ont examiné les réponses potentielles nationales et mondiales à un scénario hypothétique dans lequel un astéroïde jamais découvert auparavant aurait été identifié et qui, selon les calculs initiaux, avait 72% de chances d’impacter la Terre dans environ 14 ans. Cependant, les observations préliminaires décrites dans l’exercice étaient insuffisantes pour déterminer avec précision la taille, la composition et la trajectoire à long terme de l’astéroïde. Pour compliquer le scénario hypothétique de cette année, les observations de suivi significatives devraient être retardées d’au moins sept mois – une perte de temps critique – car l’astéroïde passerait derrière le Soleil vu du point de vue de la Terre dans l’espace.
Des représentants de la NASA, de la FEMA et de la communauté de la défense planétaire participent au 5e exercice interagences de poste de commandement de la défense planétaire pour informer et évaluer notre capacité en tant que nation à répondre efficacement à la menace d’un astéroïde ou d’une comète potentiellement dangereux. NASA/JHU-APL/Ed Whitman
La réalisation d’exercices permet aux parties prenantes gouvernementales d’identifier et de résoudre les problèmes potentiels en préparation à toute situation du monde réel. Elle s’est tenue en avril au laboratoire de physique appliquée (APL) Johns Hopkins à Laurel, dans le Maryland, et a réuni environ 100 représentants de toutes les agences gouvernementales américaines et, pour la première fois, des collègues internationaux de la défense planétaire.
Cet exercice était le premier à utiliser les données de la mission DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA, la première démonstration spatiale d’une technologie visant à protéger la Terre des impacts potentiels d’astéroïdes. La sonde spatiale DART, qui est entrée en collision avec l’astéroïde Dimorphos le 26 septembre 2022, a confirmé qu’un impacteur cinétique pourrait modifier la trajectoire de l’astéroïde. L’application de cette technologie ou de toute autre technologie à une menace réelle de collision nécessiterait de nombreuses années de planification préalable.
Pour aider l’humanité à disposer du temps nécessaire pour évaluer et réagir à un astéroïde ou une comète potentiellement dangereux, la NASA poursuit le développement de son NEO Surveyor (Near-Earth Object Surveyor), un télescope spatial infrarouge spécialement conçu pour accélérer notre capacité à détecter et caractériser l’objet. les objets géocroiseurs les plus potentiellement dangereux plusieurs années avant qu’ils ne deviennent une menace de collision. La date de lancement proposée par l’agence pour NEO Surveyor est fixée à juin 2028.
Le cinquième exercice interinstitutions de défense planétaire s’est concentré sur un scénario d’impact d’astéroïde développé par le Jet Propulsion Laboratory Near-Earth Object Research Center de la NASA.
Une collision d’un gros astéroïde avec la Terre est peu probable dans un avenir prévisible. Mais comme les dégâts d’un tel événement pourraient être énormes, la NASA mène tous les deux ans un exercice hypothétique d’impact d’astéroïde avec des experts et des décideurs d’agences fédérales et internationales pour considérer les nombreuses incertitudes du scénario d’impact. Le dernier exercice a eu lieu en avril de cette année et le rapport préliminaire a été publié le 20 juin.
Rendre un tel scénario réaliste et bénéfique pour toutes les personnes impliquées n’est pas une tâche facile. Les scientifiques du Centre d’études sur les objets géocroiseurs (CNEOS) du Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud, spécialisé dans le suivi et la détermination des orbites des astéroïdes et des comètes et dans l’identification des menaces pesant sur la Terre, ont joué un rôle déterminant dans le développement de ces exercices depuis le premier Il y a 11 ans.
Le concept de cet artiste représente un astéroïde dérivant dans l’espace. Beaucoup de ces objets survolent souvent la Terre. Pour se préparer à la découverte d’un astéroïde susceptible d’avoir un impact sur notre planète, la NASA organise régulièrement des exercices pour voir comment la communauté internationale pourrait réagir à une telle menace. NASA/JPL-Caltech
«Ces scénarios hypothétiques sont complexes et nécessitent des efforts importants pour être développés. Notre objectif est donc de les rendre utiles et stimulants pour les participants à l’exercice et les décideurs afin qu’ils puissent affiner leurs processus et procédures pour développer rapidement un plan d’action tout en comblant les lacunes dans les connaissances de la communauté. sur la défense planétaire », a déclaré Paul Chodas, directeur du CNEOS du JPL.
Scénario de cette année: un astéroïde hypothétique, mesurant peut-être plusieurs centaines de mètres de diamètre, est découvert avec 72% de chances d’impacter la Terre d’ici 14 ans. Les lieux d’impact possibles incluent les zones densément peuplées d’Amérique du Nord, du sud de l’Europe et de l’Afrique du Nord, mais il existe encore 28 % de chances que l’astéroïde n’atteigne pas la Terre. Après des mois de suivi, l’astéroïde se rapproche trop du Soleil, rendant impossible toute observation supplémentaire au cours des sept mois suivants. Les décideurs doivent décider quoi faire.
Dans la vraie vie, CNEOS calcule l’orbite de chaque objet géocroiseur connu pour fournir des estimations des futurs risques d’impact potentiels à l’appui du programme de défense planétaire de la NASA. Pour rendre ce scénario réaliste, l’équipe du CNEOS a simulé toutes les observations des mois précédant l’exercice et a utilisé des calculs d’orbite pour modéliser la probabilité d’impact.
Le radar planétaire Goldstone du Deep Space Network a été occupé pendant plusieurs jours à observer les astéroïdes 2024 MK et 2011 UL21, qui ont survolé la Terre en toute sécurité.
Des scientifiques du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, en Californie du Sud, ont récemment suivi deux astéroïdes alors qu’ils passaient devant notre planète. L’un d’eux s’est avéré avoir une petite lune et l’autre a été découvert seulement 13 jours avant son approche la plus proche de la Terre. Il n’y avait aucun risque que l’un des objets géocroiseurs entre en collision avec notre planète, mais les observations radar effectuées au cours de ces deux approches rapprochées fourniraient une pratique précieuse pour la défense planétaire, ainsi que des informations sur leurs tailles, orbites, rotations, caractéristiques de surface et des indices sur leur composition et leur formation.
Passant la Terre le 27 juin à une distance de 4,1 millions de miles (6,6 millions de kilomètres), soit environ 17 fois la distance entre la Lune et la Terre, l’astéroïde 2011 UL21 a été découvert en 2011 par le Catalina Sky Survey financé par la NASA à Tucson, en Arizona. Mais c’est la première fois qu’il s’approche suffisamment de la Terre pour être vu par radar. Bien que cet objet de près de 1,5 kilomètre de large soit classé comme potentiellement dangereux, les calculs de ses orbites futures indiquent qu’il ne constituera pas une menace pour notre planète dans un avenir prévisible.
Étant donné que les approches rapprochées d’astéroïdes de taille 2024 MK sont relativement rares, l’équipe de radar planétaire du JPL a rassemblé autant d’informations que possible sur l’objet géocroiseur. Cette mosaïque montre l’astéroïde tournant par incréments d’une minute environ 16 heures après son approche la plus proche de la Terre. NASA/JPL-Caltech
À l’aide du radar du système solaire Goldstone de 70 mètres du Deep Space Network, appelé Deep Space Station 14 (DSS-14), près de Barstow, en Californie, les scientifiques du JPL ont transmis des ondes radio à l’astéroïde et ont reçu les signaux réfléchis avec le même antenne. En plus de déterminer que l’astéroïde est à peu près sphérique, ils ont découvert qu’il s’agit d’un système binaire, avec un astéroïde plus petit, ou lune, en orbite à une distance d’environ 3 kilomètres.
« On pense qu’environ deux tiers des astéroïdes de cette taille sont des systèmes binaires, et leur découverte est particulièrement importante car nous pouvons utiliser des mesures de leurs positions relatives pour estimer leurs orbites relatives, leurs masses et leurs densités, ce qui fournit des informations clés sur la façon dont ils pourraient avoir été formés. formé», a déclaré Lance Banner, le scientifique en chef du JPL qui a aidé à diriger les observations.
Ces sept observations radar du système solaire Goldstone du Deep Space Network montrent l’astéroïde 2011 UL21 d’un kilomètre de large lors de son approche rapprochée de la Terre le 27 juin à une distance d’environ 4 millions de kilomètres. L’astéroïde et sa petite lune (le point brillant en bas de l’image) sont entourés de blanc. NASA/JPL-Caltech
Deux jours plus tard, le 29 juin, la même équipe a observé l’astéroïde 2024 MK survoler notre planète à une distance de seulement 184 000 milles (295 000 kilomètres), soit un peu plus des trois quarts de la distance entre la Lune et la Terre. Cet astéroïde, d’environ 150 mètres de large, semble allongé et anguleux, avec des zones plates et arrondies saillantes. Pour ces observations, les scientifiques ont également utilisé le DSS-14 pour transmettre des ondes radio à l’objet, mais ils ont utilisé l’antenne DSS-13 de 34 mètres de Goldstone pour recevoir le signal, qui a rebondi sur l’astéroïde et est revenu sur Terre. Le résultat de cette observation radar «bistatique» est une image détaillée de la surface de l’astéroïde, montrant des concavités, des crêtes et des rochers d’environ 30 pieds (10 mètres) de large.
Les rencontres rapprochées d’objets géocroiseurs d’une taille de 2024 MK sont relativement rares, se produisant en moyenne toutes les deux décennies environ. L’équipe du JPL a donc cherché à collecter autant de données que possible sur l’objet. « C’était une opportunité exceptionnelle d’explorer les propriétés physiques et d’obtenir des images détaillées d’un astéroïde géocroiseur », a déclaré Benner.
Le radar du système solaire Goldstone, qui fait partie du réseau Deep Space de la NASA, a observé l’astéroïde 2024 MK de 150 mètres de diamètre récemment découvert alors qu’il se rapprochait le plus de la Terre, à environ 184 000 milles (295 000 kilomètres), le 29 juin. NASA/JPL-Caltech
L’astéroïde 2024 MK a été détecté pour la première fois le 16 juin par le système d’alerte terrestre des astéroïdes (ATLAS), financé par la NASA, à la station d’observation de Sutherland en Afrique du Sud. Son orbite a été modifiée par la gravité terrestre lors de son passage, raccourcissant d’environ 24 jours sa période orbitale de 3,3 ans autour du Soleil. Bien qu’il soit classé comme astéroïde potentiellement dangereux, les calculs de son mouvement futur indiquent qu’il ne constitue pas une menace pour notre planète dans un avenir prévisible.
Le réseau radar du système solaire Goldstone est soutenu par le programme d’observation des objets géocroiseurs de la NASA au bureau de coordination de la défense planétaire au siège de l’agence à Washington. Géré par le JPL, le Deep Space Network est supervisé par le Bureau du programme de communications et de navigation spatiales de la Direction des missions des opérations spatiales, également au siège de la NASA.
Les cratères d’impact qui ont défiguré la surface de la Terre témoignent de l’énorme impact que les astéroïdes ont eu sur l’histoire et le développement de notre planète. La Journée des astéroïdes, approuvée par l’ONU, commémore le plus grand impact d’astéroïde enregistré dans l’histoire, une explosion de 1908 au-dessus de Toungouska, dans une Sibérie largement désolée, qui a renversé environ 80 millions d’arbres.
Visualisation de l’orbite synodique de l’astéroïde (415029) 2011 UL21
L’ESA occupe une position unique car, avec la coopération et le soutien des États membres, elle peut coordonner les données, les informations et l’expertise nécessaires pour comprendre et répondre à la menace des astéroïdes en Europe, ainsi que contribuer aux efforts plus larges de défense planétaire de l’humanité.
Au cours des deux dernières décennies, l’ESA a mené la détection et l’analyse d’objets géocroiseurs potentiellement dangereux. Il existe environ 5 millions d’objets géocroiseurs de plus de 20 m de diamètre, seuil au-dessus duquel un impact pourrait causer des dommages à la Terre.
L’astéroïde (415029) 2011 UL21 survole la Terre
Le lancement de la mission Hera de l’ESA cette année fera partie du premier test de déflexion d’un astéroïde au monde. Hera mènera une étude détaillée après impact de l’astéroïde Dimorphos suite à l’impact de la mission DART de la NASA en septembre 2022 et contribuera à développer l’expérience en une technique de défense planétaire bien comprise et reproductible. Sur Terre, l’ESA développe un réseau de télescopes Flyeye inspirés des insectes, qui utiliseront leur large champ de vision unique pour balayer automatiquement l’ensemble du ciel chaque nuit à la recherche de nouveaux astéroïdes potentiellement dangereux.
Approche rapprochée de l’astéroïde (415029) 2011 UL21
Le futur satellite NEOMIR sera situé entre la Terre et le Soleil. Il utilisera la lumière infrarouge pour détecter les astéroïdes s’approchant de notre planète depuis des zones du ciel qui ne sont pas visibles depuis la Terre car obscurcies par l’éblouissement de notre étoile.
Pendant ce temps, la Planetary Defence Agency continue de surveiller de près le ciel aujourd’hui. La caméra boule de feu de l’ESA à Caceres, en Espagne, a capturé dans la nuit du 18 au 19 mai 2024 un météore époustouflant, probablement un petit fragment d’une comète qui est passée au-dessus de l’Espagne et du Portugal à environ 162 000 km/h avant de brûler au-dessus de l’Atlantique. Océan.
Approche rapprochée de l’astéroïde 2024 MK
Quelques semaines plus tard, le 6 juin 2024, le Catalina Sky Survey en Arizona, aux États-Unis, a découvert un petit astéroïde mesurant 2 à 4 m de taille, déclenchant une alerte du système de surveillance des impacts imminents (Suricate) de l’ESA. Cette alerte ne concernait pas un impact, mais une collision très rapprochée. Quelques heures plus tard, l’objet est passé devant le télescope Catalina Sky Survey, qui l’a détecté à une distance de seulement 1 750 km, ce qui en fait le deuxième astéroïde non terrestre connu le plus proche jamais impacté.
