Dimorphos est la lune de l’astéroïde géocroiseur Didim. Le système d’astéroïdes binaires a déjà été visité par le vaisseau spatial DART de la NASA, qui est délibérément entré en collision avec Dimorphos en 2022 et a modifié son orbite autour de Didymos pour démontrer une technique de défense planétaire conçue pour modifier la trajectoire d’un astéroïde potentiellement dangereux.
Le 7 octobre, SpaceX a lancé la sonde européenne Hera vers l’astéroïde Dimorphos pour évaluer les conséquences de la collision. La mission Hera de l’Agence spatiale européenne visitera Dimorphos, un astéroïde que le vaisseau spatial DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA a dévié de sa trajectoire en septembre 2022. Hera évaluera l’impact de cette collision et étudiera plus en détail la surface et la structure interne de l’astéroïde.
Le principal vaisseau spatial Hera et ses deux partenaires cubesat, nommés Milani et Juventas, ont été lancés sur une fusée SpaceX Falcon 9 lundi 7 octobre à 10 h 52 HNE (14 h 52 GMT) depuis la station spatiale de Cap Canaveral en Floride.
Si tout se passe bien, Héra arrivera sur Dimorphos fin 2026. Le vaisseau spatial évaluera la taille et la profondeur du cratère créé par DART, ainsi que l’efficacité de l’impact.
Hera déploiera également deux cubesats pour étudier la structure interne, les minéraux de surface et la gravité de Dimorphos. Les données aideront les chercheurs à mieux comprendre comment l’impact a affecté l’astéroïde et, par conséquent, fourniront des informations précieuses pour les futures missions de déviation de l’astéroïde.
L’ESA continuera d’étudier les astéroïdes binaires avec la prochaine mission Hera, dont le lancement est prévu plus tard cette année. Hera fera suite à la mission DART de la NASA, qui a rencontré Dimorphos, une lune en orbite autour de l’astéroïde Didymus, en 2022 comme test de déviation de l’astéroïde pour mener une étude post-impact de Dimorphos. Ce sera la première sonde à rencontrer un système d’astéroïdes binaires.
Un autre instrument, Gaia, a aidé les astronomes à voir l’ombre projetée par Didymos alors qu’elle passait devant des étoiles plus lointaines en 2022, une technique d’observation connue sous le nom d’éclipse stellaire. La faisabilité de cette méthode a été radicalement améliorée ces dernières années grâce aux orbites des astéroïdes Gaia et aux cartes d’étoiles ultra-précises, prouvant l’énorme valeur de la mission pour l’exploration du système solaire.
X représentation artistique d’Héra passant devant Didyme vers Dimorphus
En étudiant les données collectées par la mission DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA, qui a envoyé un vaisseau spatial délibérément impacter l’astéroïde Dimorphos en 2022, l’équipe scientifique de la mission a obtenu de nouvelles informations sur les origines du système cible à double astéroïde et pourquoi le vaisseau spatial DART a été si efficace pour déplacer l’orbite de Dimorphos.
Dans cinq articles récemment publiés dans la revue Nature Communications, l’équipe a examiné la géologie d’un système d’astéroïdes binaires, comprenant la lune Dimorphos et l’astéroïde parent Didymus, pour caractériser ses origines et son évolution, et pour limiter ses caractéristiques physiques.
« Ces résultats nous donnent un nouvel aperçu de la manière dont les astéroïdes peuvent évoluer au fil du temps », a déclaré Thomas Statler, scientifique principal chargé des petits corps du système solaire au siège de la NASA à Washington. «Cela est important non seulement pour comprendre les objets géocroiseurs, qui sont au centre de la défense planétaire, mais aussi pour notre capacité à lire l’histoire de notre système solaire à partir de ces vestiges de la formation planétaire. Ceci n’est qu’une partie de la richesse des nouvelles connaissances que nous avons acquises grâce à DART.
Olivier Barnouin et Ronald-Louis Ballouz du Laboratoire de physique appliquée (APL) Johns Hopkins à Laurel, Maryland, ont dirigé les travaux, qui ont analysé la géologie des deux astéroïdes et tiré des conclusions sur leurs matériaux de surface et leurs propriétés internes. À l’aide d’images de DART et du cubeat LICIACube fourni par l’Agence spatiale italienne (ASI), l’équipe a observé la topographie du plus petit astéroïde Dimorphos, qui comprenait des rochers de différentes tailles. En comparaison, le plus gros astéroïde Didymos était plus lisse à basse altitude, bien que rocheux à haute altitude, avec plus de cratères que Dimorphos. Les auteurs ont conclu que Dimorphos s’est probablement séparé de Didymos à la suite d’un important déversement de masse.
Il existe des processus naturels qui peuvent accélérer la rotation des petits astéroïdes, et il est de plus en plus évident que ces processus peuvent être responsables de la modification de la forme de ces corps ou même de l’éjection de matière de leurs surfaces.
Diverses caractéristiques géologiques observées sur Didymos ont aidé les chercheurs à raconter l’histoire d’origine de Didymos. La crête triangulaire de l’astéroïde (premier panneau en partant de la gauche), la région dite lisse, et sa région probablement plus ancienne et rugueuse des « hautes terres » (deuxième panneau en partant de la gauche) peuvent être expliquées par une combinaison de processus d’inclinaison contrôlés par l’altitude (troisième panneau). panneau de gauche). Le quatrième panneau montre les effets de la perturbation de rotation que Didymos a probablement subie pour former Dimorphos. Johns Hopkins APL/Olivier Barnouin/NASA
L’analyse a montré que Didymos et Dimorphos ont des caractéristiques de surface faibles, ce qui a conduit l’équipe à conclure que Didymos a un âge de surface 40 à 130 fois plus ancien que Dimorphos, le premier étant estimé à 12,5 millions d’années et le second à moins de 300 000 ans. La faible résistance de surface de Dimorphos a probablement contribué à l’influence significative de DART sur son orbite.
« Les images et les données collectées par DART à partir du système Didyma ont fourni une opportunité unique d’étudier géologiquement un système binaire d’astéroïdes géocroiseurs », a déclaré Barnouin. «À partir de ces seules images, nous avons pu déduire une grande quantité d’informations sur les propriétés géophysiques de Didymos et de Dimorphos et élargir notre compréhension de la formation de ces deux astéroïdes. Nous comprenons également mieux pourquoi DART a été si efficace pour déplacer Dimorphos.»
Maurizio Paiola de l’Institut national d’astrophysique (INAF) de Rome et ses co-auteurs ont mené une étude dans laquelle ils ont comparé les formes et les tailles de différents rochers ainsi que leurs schémas de répartition à la surface de deux astéroïdes. Ils ont déterminé que les caractéristiques physiques de Dimorphos indiquent qu’il s’est formé par étapes, probablement à partir de matériaux hérités de son astéroïde parent Didymos. Cette découverte conforte la théorie dominante selon laquelle certains systèmes d’astéroïdes binaires résultent des restes éjectés d’un astéroïde primaire plus gros, accumulés dans le nouveau satellite de l’astéroïde.
Alice Lucchetti, également de l’INAF, et ses collègues ont découvert que la fatigue thermique (l’affaiblissement et la fissuration progressifs du matériau lorsqu’il est exposé à la chaleur) peut rapidement éroder les rochers à la surface de Dimorphos, créant des lignes de surface et modifiant les caractéristiques physiques de ce type d’astéroïde. plus vite qu’on ne le pensait auparavant. La mission DART a probablement été la première observation d’un tel phénomène sur ce type d’astéroïde.
Dirigé par la chercheuse Naomi Murdoch de l’ISAE-SUPAERO à Toulouse, en France, et ses collègues, l’article, rédigé par les étudiantes Jeanne Bigot et Pauline Lombardo, a déterminé que la capacité portante de Didyme (la capacité d’une surface à résister aux charges appliquées) était d’au moins 1 000 fois inférieure à celle du sable sec sur Terre ou sur le sol lunaire. Ceci est considéré comme un paramètre important pour comprendre et prédire la réponse de la surface, notamment à des fins de déplacement d’astéroïdes.
Colas Robin, également de l’ISAE-SUPAERO, et les co-auteurs ont analysé les rochers de surface de Dimorphos, en les comparant avec ceux d’autres astéroïdes pile, notamment Itokawa, Ryugu et Bennu. Les chercheurs ont découvert que les rochers avaient des caractéristiques similaires, ce qui suggère que tous ces types d’astéroïdes se sont formés et ont évolué de la même manière. L’équipe a également noté que la forme allongée des rochers autour du site d’impact du DART impliquait qu’ils étaient probablement formés par impact.
Ces derniers résultats donnent une image plus fiable des origines du système Didyme et contribuent à la compréhension de la formation de ces corps planétaires. Alors que la mission Hera de l’Agence spatiale européenne se prépare à revisiter le site d’impact DART en 2026 pour analyser plus en détail les effets du tout premier test de défense planétaire, cette étude propose une série de tests sur ce que Hera détectera et contribuera aux missions d’exploration actuelles et futures. tout en renforçant les capacités de défense planétaire.
Le laboratoire de mathématiques appliquées de l’Université Johns Hopkins a géré la mission DART pour le bureau de coordination de la défense planétaire de la NASA en tant que projet de la direction du programme de mission planétaire de l’agence. La NASA a fourni le soutien à la mission à partir de plusieurs centres, dont le Jet Propulsion Laboratory en Californie du Sud, le Goddard Space Flight Center à Greenbelt, Maryland, le Johnson Space Center à Houston, le Glenn Research Center à Cleveland et le Langley Research Center à Hampton, en Virginie.
