En septembre 2022, la mission DartDart de la Nasa a réussi à dévier légèrement l'astéroïde Dimorphos après que la sonde l'eut volontairement percutée, raccourcissant son orbite de 32 minutes. Ce faisant, Dart démontrait qu'il était possible de dévier un astéroïde de sa trajectoire par un impact.

Depuis cet impact, l'astéroïde est étudié et observé depuis le sol mais surtout à l'aide du télescope Hubble qui peut suivre les conséquences de cet impact. Ainsi, seulement quelques heures après l'impact et les semaines suivantes, Hubble a pu suivre la formation et l'évolution du nuagenuage de matériaux éjectés de l'astéroïde et découvrir une seconde queue d'éjectas, ce qui était inattendu.

Les objets les plus faibles jamais photographiés dans le Système solaire

Aujourd'hui, l'Agence spatiale européenneAgence spatiale européenne a publié une image très intéressante de Dimorphos. Cette image, acquise en décembre 2022 environ quatre mois après l'impact, révèle 37 rochers entourant l'astéroïde, ayant des tailles variant de 1 à 6,7 mètres de diamètre, d'après la photométrie de Hubble. Ces rochers ont été éjectés au moment de la collision et se déplacent à environ 1 kilomètre par heure loin de l'astéroïde. Ils représentent environ 0,1 % de la masse totale de Dimorphos et sont parmi les objets les plus faibles jamais photographiés dans le Système solaireSystème solaire.

Les 37 rochers observés par Hubble. © Nasa, ESA, D. Jewitt (Ucla)

Selon l'équipe scientifique responsable des observations de Hubble, ces roches ne sont probablement pas des morceaux de rochers de l'astéroïde brisés par l'impact. Ils estiment que seulement 2 % des rochers à la surface de l'astéroïde ont été secoués par l'impact, et la façon dont les autres rochers ont été soulevés de la surface n'est pas claire. L'équipe considère deux possibilités : soit ils pourraient faire partie d'un panache d'éjection photographié par Hubble et d'autres observatoires, ou soit une onde sismiqueonde sismique de l'impact a secoué l'astéroïde et a secoué les débris de la surface.

Des rochers qui suscitent un très grand intérêt et intriguent les chercheurs

« Whouah, c'est super intéressant ! », s'est exclamé voyant l'image, Patrick Michel, directeur de recherche au CNRS à l'Observatoire de la Côte d’Azur, responsable scientifique de HeraHera et coordinateur de la coopération Aida (Dart + Hera). Le fait que, quatre mois après l'impact, des roches de tailles métriques soient encore présentes autour de Dimorphos est « à la fois très intéressant et intrigant », tient-il à souligner.

Ces images d'Hubble ouvrent de « nouvelles perspectives pour l'étude des conséquences de la collision avec la mission Hera de l'ESA, qui doit être lancée en 2024 et arriver sur site en décembre 2026 ». Cette sonde doit mesurer le résultat de l'impact de Dart « dans tous ses détails ainsi que les propriétés physiquesphysiques de la cible, y compris pour la première fois la structure interne d'un astéroïde, ce qui constitue une première ».

Interrogé sur la gêne que pourraient être ces roches pour Hera et de possibles interférencesinterférences dans les observations, Patrick Michel suppose qu'elles « ne seront probablement plus dans l'environnement du système quatre ans après l'impact ». Et d'expliquer « qu'il y a très peu d'orbites stables dans cet environnement et d'après ce que je comprends, elles sont en fait en train de s'échapper, certes lentement, mais ce dernier point est à confirmer ».

Des rochers qui ne devraient pas gêner le satellite Hera de l’ESA

Cela dit, si en 2026, il devait toujours y avoir des rochers présents autour ou à proximité de Dimorphos, « cela représenterait un défi car c'est très compliqué de manœuvrer et de faire des opérations à proximité d'un objet aussi petit que Dimorphos ». Alors que nous évoquions l'idée qu'Hera puisse se focaliser sur une de ses roches, Patrick Michel évacue cette idée : « Cibler un rocher de taille métrique serait beaucoup trop complexe. C'est un défi pour une autre mission ».

Les scientifiques comptent sur la mission Hera pour mieux comprendre ce qui s'est réellement passé avec ces roches. Leur présence, intrigante, « raconte quelque chose sur l'impact sur Dimorphos qu'on est incapable d'interpréter pour l'instant et plusieurs questions sont pour l'instant sans réponses ». En ce sens, la mission Hera a son importance car elle peut fournir des informations importantes sur l'impact et ses conséquences sur Dimorphos, que « nous ne pouvons pas encore interpréter complètement. Leur présence quatre mois après nous laisse perplexes ».

Plusieurs questions sont donc sans réponse, telles que la façon dont ces roches ont été formées, si elles sont dues à l'impact ou à d'autres processus. La mission Hera, avec sa capacité à mesurer en détail Dimorphos et ses propriétés physiques, « devrait permettre de résoudre ce mystère fascinant ». Même si les roches ne sont peut-être plus présentes dans quatre ans, les données collectées par Hera permettront probablement d'expliquer ce qui s'est passé en observant attentivement l'astéroïde Dimorphos. Cette mission sera « cruciale pour éclairer les scientifiques sur les conséquences de l'impact et les processus à l'œuvre sur l'astéroïde ».

Sur cette image, Patrick Michel (à droite) pose avec Ian Carnelli, le manager ESA d’Hera, devant la sonde Hera en train d’être intégrée, dans la salle blanche d’OHB à Brême le 29 Juin dernier. On y voit le module de propulsion derrière les deux scientifiques et le cœur d’Hera sur leur droite (dont 7 km de câble). OHB

Incertitude sur l’état dans lequel se trouve Dimorphos après son impact

En attendant, l'état actuel de Dimorphos après l'impact reste une interrogation majeure. Les modélisationsmodélisations d'impact à partir des données de Dart, « ne nous permettent pas de déterminer avec certitude si Dimorphos a été entièrement déformé par l'impact ou s'il présente un cratère et quelle serait sa taille ». La connaissance des propriétés mécaniques de Dimorphos est « essentielle pour répondre à ces questions, mais ces propriétés sont actuellement inconnues ». Selon les observations depuis la Terre,  « il semble que Dimorphos ait subi une déformation suite à l'impact, mais il est également possible qu'il soit entré dans un état de rotation chaotique, comme le prévoit mon post-doctorant Harrison Agrusa ». Cependant, les données d'observations ne permettent pas encore de trancher définitivement entre ces différentes possibilités.

« Plein de mystères sur lesquels nous travaillons activement en attendant qu'Hera arrive pour les résoudre, et pour laquelle nous faisons tout pour qu'elle soit prête pour son lancement en octobre 2024 avec une équipe scientifique et des équipes d'ingénieurs et techniciens absolument formidables et super motivés. L'aventure continue ! »

L’astéroïde percuté par la sonde Dart a formé une deuxième queue de débris à la surprise des astronomes

Article de Nathalie MayerNathalie Mayer, publié le 24/10/2022

Fin septembre dernier, pour la première fois de son histoire, l'humanité a réussi à dévier un astéroïde de sa trajectoire. Grâce au télescope spatial Hubbletélescope spatial Hubble, les astronomesastronomes continuent à suivre le nuage de débris éjectés après la collision. Et surprise : une deuxième queue d'éjectas vient de se former ! 

Dans la nuit du 26 eu 27 septembre 2022, la sonde Dart a percuté l'astéroïde Dimorphos. Avec pour objectif de le dévier de sa trajectoire. Une mission qui devait servir à préparer la défense de notre planète dans le cas où les scientifiques devaient découvrir qu'un astéroïde fonce vers la Terre. Une mission d'ores et déjà qualifiée de réussie. Mais les astronomes continuent à étudier les effets de l'impact de Dart sur Dimorphos.

Ces dernières semaines, ils ont, à plusieurs reprises, tourné le télescope spatial Hubble vers l'astéroïde. Afin de construire une image la plus complète possible de l'évolution du nuage de débris éjectés de Dimorphos après qu'il a été impacté par Dart. Pour l'heure, les astronomes disposent ainsi de pas moins de 18 précieuses images du système.

Une observation encore inexpliquée

Comme les chercheurs l'avaient prévu, le matériaumatériau éjecté - les experts parlent volontiers d'éjecta - s'est d'abord dilaté. Il a perdu peu à peu de sa luminositéluminosité. Mais quelque part entre le 2 et le 8 octobre dernier, il s'est formé une seconde queue d'éjectas. Un peu comme c'est souvent le cas sur des comètes. Mais de manière totalement inattendue ici. Et cette queue apparaît clairement sur les images renvoyées par le télescope spatial Hubble.

Pour l'heure, les astronomes n'expliquent pas la relation qui pourrait exister entre cette queue et d'autres caractéristiques de l'éjecta qu'ils ont observé à différents moments depuis l'impact. Les chercheurs comptent étudier la question de plus près dans les mois à venir. Ils ont en effet tout de même plusieurs scénarios en tête qui pourraient expliquer l'apparition de cette seconde queue.

La collision de Dart contre Dimorphos vue par Hubble et James-Webb

Pour la première fois, les télescopes spatiaux James-Webb et Hubble se sont synchronisés pour observer ensemble la collision de la sonde Dart contre l'astéroïde Dimorphos. Les deux télescopes ont réalisé chacun plusieurs clichés avant et après la collision. Fascinant !

Article de Rémy DecourtRémy Decourt paru le 02/10/2022

Ces images, Hubble à gauche et Webb à droite, montrent des observations de Dimorphos plusieurs heures après que Dart a intentionnellement percuté l'astéroïde. © Nasa, ESA, CSA, and STScI

Pour la première fois, à l'occasion de la mission Dart, les télescopes spatiaux James-Webb et Hubble ont réalisé des observations simultanées de la même cible : l'astéroïde binairebinaire composé de Didymos (780 mètres) et de sa lunelune Dimorphos (160 mètres) avant et après la collision de Dart contre Dimorphos.

Ces observations ont été rendues publiques aujourd'hui. Si elles ne sont artistiquement guère attrayantes, elles sont d'un très grand intérêt scientifique.

Comme le soulignent la Nasa et l'ESA dans leur communiqué de presse, ces observations et les suivantes déjà prévues, sont à même d'apporter des éléments de réponses à de nombreuses questions « sur la nature de la surface de Dimorphos, sur la quantité de matièrematière éjectée par la collision, sur la vitesse d'éjectionvitesse d'éjection et sur la distribution de la taille des particules dans le nuage de poussière en expansion ».

En outre, l'observation de l'impact dans un large éventail de longueurs d'ondelongueurs d'onde devrait révéler la « distribution de la taille des particules dans le nuage de poussière en expansion, ce qui permettra de déterminer s'il a projeté beaucoup de gros morceaux ou surtout de la poussière fine ». La combinaison de ces informations fournies par Hubble et James-Webb aidera les scientifiques à comprendre dans « quelle mesure un impact cinétique peut modifier l'orbite d'un astéroïde ».

Le télescope James-Webb observe Dart (Double Asteroid Redirect Test) entrant en collision avec la petite lune de l'astéroïde Dimorphos. © Nasa

Les observations vont se poursuivre ces prochaines semaines 

Dans les mois à venir, les scientifiques utiliseront également l'instrument infrarougeinfrarouge moyen (MiriMiri) et le spectrographespectrographe proche infrarouge (NIRSpecNIRSpec) de James-Webb pour observer davantage Dimorphos. Les données spectroscopiques permettront aux chercheurs de mieux comprendre la composition de l'astéroïde. Quant à Hubble, il est prévu qu'il observe Dimorphos une dizaine de fois au cours des trois prochaines semaines. Ces observations régulières et espacées dans le temps permettront de dresser un tableau plus complet de l'expansion du nuage d'éjectas qui s'étend et s'estompe au fil du temps.

Ces images de Hubble montrent le mouvement des éjectas après l'impact. Hubble a également réussi à observer Dimorphos, 160 mètres de diamètre, avant l'impact puis, à nouveau, 15 minutes après que Dart a percuté sa surface. Les images de la caméra à grand champ d’Hubble montrent l'impact en lumière visible. Les éjectas de l'impact apparaissent comme des rayons qui s'étendent à partir du corps de l'astéroïde. La pointe d'éjecta la plus large et en éventail à gauche de l'astéroïde est l'endroit où la sonde a percuté l’astéroïde. © Nasa, ESA, and STScI

James-Webb a pris une image du lieu de l'impact avant que la collision n'ait lieu, puis plusieurs observations au cours des heures suivantes. Les images de la caméra proche infrarouge du JWST montrent un noyau serré et compact, avec des panaches de matière apparaissant comme des traînées s'éloignant du centre de l'endroit où l'impact a eu lieu. James-Webb a observé l'impact pendant cinq heures au total et acquis dix images. © Nasa, ESA, CSA, and STScI

Regardez comment l’astéroïde réagit à la collision avec la sonde Dart

Article de Rémy Decourt publié le 28/09/2022

Découvrez les premières images des éjectas et du nuage de débris qui se sont formés après la violente collision de la sonde Dart contre Dimorphos. Ces images ont été acquises par LiciaCube, le très petit satellite de l'Agence spatiale italienne conçu spécifiquement pour cette tâche. Malgré une forte saturation et une faible résolutionrésolution, elles sont d'un très grand intérêt scientifique.

L'Agence spatiale italienne a rendu publiques les premières images couleurcouleur de la collision entre Dart et l’astéroïde Dimorphos. Ces images pré- et post-impact ont été acquises par les deux caméras à bord de LiciaCube, Leia (LiciaCube Explorer Imaging for Asteroid) et Luke (LiciaCube Unit Key Explorer) et elles sont complémentaires. Si Leia peut photographier avec une plus haute résolution que Luke, mais seulement en noir et blanc, la caméra Luke a quant à elle un champ de vision plus large et peut acquérir des images avec des filtres de couleur rouge, vert, bleu.

Malgré leur faible résolution et une saturation élevée, ces images sont d'un « très grand intérêt scientifique et crucial pour aider à comprendre la structure et la composition de Dimorphos », a expliqué Elisabetta Dotto, membre de l'équipe scientifique de LiciaCube et chercheuse à l'Observatoire astronomique Inaf de Rome.

Ces images, qui toutes n'ont pas été acquises depuis la même position, montrent Dimorphos entouré de débris brillants et brumeux. Comme le souligne Elisabetta Dotto, la petite lune de Didymos est « complètement recouverte par cette émissionémission de poussière et de détritus produite par l'impact ». Avant l'impact, les scientifiques ne savaient pas comment l'astéroïde réagirait à la collision avec la sonde.

Quelques instants après la collision de Dart contre Dimorphos, un important nuage de débris et de poussière s'est formé au-dessus de l'astéroïde. Une scène que les caméras à bord du petit satellite LiciaCube ont pu photographier. © ASI

La mission se poursuit pour LiciaCube

Les autres images qui seront publiées ces prochains jours sont annoncées bien plus prometteuses.

Le petit satellite n'en a évidemment pas terminé avec ses observations de Dimorphos et de Didymos. Pendant encore plusieurs semaines, LiciaCube poursuivra sa mission d'exploration photographique de Dimorphos puis s'en éloignera et le dépassera. Cet autre point de vue permettra à LiciaCube d'avoir une idée beaucoup plus précise de la forme de Dimorphos et du nuage de débris qui s'est formé après l'impact.

Images de l'impact prises depuis la Terre, à l'observatoire Les Makes à La Réunion. © Les Makes observatory, J. Berthier, F. Vachier, T. Santana-Ros, ESA NEOCC, D. Föhring, E. Petrescu, M. Micheli