Les agences spatiales des États-Unis, de l'Europe et du Japon prévoient toutes de visiter l'astéroïde Apophis lorsqu'il fait un survol extrêmement proche en 2029 pour apprendre à détourner les autres comme ça
L'astéroïde apophis, du nom du dieu égyptien du chaos et de la destruction
En quatre ans, le 13 avril 2029 pour être exact, un grand astéroïde nommé Apophis volera par terre à seulement 32 000 kilomètres au-dessus de la surface. Apophis, comme l'astéroïde récemment identifié connu sous le nom de 2024 ans, était autrefois considéré comme un cours intensif avec notre planète. Après que sa probabilité de nous frapper a été abaissée à zéro, et certains soupirs présumés de soulagement, les astronomes ont commencé à planifier le jour où il ferait son survol exceptionnellement proche.
Quand c'est le cas, une flotte de vaisseaux spatiaux – avec des missions de la NASA, de l'Agence spatiale européenne (ESA) et de la Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) – va la poursuivre.
«Ce type d'approche d'un corps de taille d'Apophis ne se produit qu'une fois tous les milliers d'années», explique Patrick Michel à l'Université de Côte d'Azur en France, membre du projet de chasse à l'ESA Apophis. «C'est extraordinaire.»
Pour rencontrer ce moment, des astronomes et des chercheurs de défense planétaire du monde entier se sont réunis à l'Université de Tokyo du 7 au 11 avril pour un atelier très inhabituel. Chaque agence spatiale a partagé les objectifs de sa mission, tout en s'assurant qu'ils se coordonneraient les uns avec les autres pour tirer le meilleur parti de cette opportunité.
Bien que plusieurs vaisseaux spatiaux couriront efficacement pour se rendre à Apophis d'abord, «personne ne gagne ou ne perd ni ne perd», explique Michel. Si l'équipe historique se déroule comme prévu, tout le monde aura une meilleure compréhension de la façon de défendre la planète contre les astéroïdes tueurs.
Peu de temps après la découverte d'Apophis en 2004, cela a provoqué un peu d'effroi. Selon les premiers calculs orbitaux, cet astéroïde de 450 mètres de long – suffisamment grand pour causer des dommages à l'échelle continentale – a dû 2,7% de chances d'avoir un impact sur la Terre en 2029. Mais les observations de suivi ont exclu cette possibilité calamiteuse. Au lieu de cela, il passera en toute sécurité par la Terre.
Cependant, il se rapprochera extrêmement de la planète, passant en dessous de la hauteur des satellites géostationnaires. Le temps le permet, les habitants de l'Europe et de l'Afrique pourront le voir avec l'œil nu, comme une lueur émouvante à la hâte. «Ce sera (ce sera) un ciel crépusculaire du soir lorsque Apophis est le plus brillant», explique Richard Binzel au Massachusetts Institute of Technology.
Il y a des milliers d'astéroïdes, tout comme les apophis dans des orbites presque terrestres à découvrir. Si l'on se révèle se diriger vers nous, toute mission tentant de le détourner ou de le détruire bénéficierait grandement de savoir à quoi ressemble leur structure. S'agit-il d'objets rigides qui pourraient absorber l'impact d'un vaisseau spatial de type RAM, ou des gravats sujets à une fragmentation chaotique?
Apophis ne passera pas passivement près de la planète. Il est susceptible de passer à une orbite légèrement différente, tandis que sa géologie de surface et sa structure intérieure seront perturbées. «Il va y avoir des tremblements sismiques sur Apophis», explique Dani Dellagiustina à l'Université de l'Arizona. Ces tremblements de terre d'astéroïdes feront allusion à sa composition géologique.
Tout au long de la rencontre rapprochée, une multitude d'observations au sol, y compris des observations radar, nous donneront une mesure précise de la taille, de la forme et de la trajectoire de l'astéroïde. Mais les défenseurs planétaires ont des espoirs plus ambitieux: ils veulent envoyer plusieurs vaisseaux spatiaux après Apophis pour obtenir le meilleur look possible avant, pendant et après le survol de la Terre.
Le premier de la flotte est le successeur de la mission Osiris-Rex de la NASA. Ce vaisseau spatial a extrait des morceaux de roche de l'astéroïde Bennu en 2020, avant de retourner sur Terre en 2023 pour laisser tomber une capsule contenant. Cette mission était principalement scientifique; Ces éclats volés sont étudiés pour comprendre l'origine des planètes et de la vie elle-même. Mais Osiris-REX a également aidé les efforts de recherche anti-enteroid: il a étudié la géologie de l'astéroïde et nous a aidés à mieux comprendre comment cela était affecté par la lumière du soleil, qui peut modifier très doucement mais considérablement l'orbite d'un astéroïde.
Osiris-Rex a depuis été réutilisé pour la défense planétaire. Alors que le vaisseau spatial était sur le chemin du retour de Bennu, ses opérateurs ont réalisé qu'ils pouvaient le piloter de telle manière qu'il puisse également renoncer à Apophis. Il ne peut plus recueillir des échantillons avec son bras extensible, mais il pourrait examiner l'astéroïde avec sa suite de caméras et de capteurs.
Ainsi, 20 minutes après que la capsule de l'échantillon ait été abandonnée vers la Terre, le vaisseau spatial a tiré ses propulseurs, l'envoyant sur une trajectoire circuit autour du système solaire pour rattraper Apophis en 2029. La mission, maintenant nommée Osiris-Apophis Explorer, ou apex, prend un pari: elle n'a pas été conçue pour se rapprocher de la Soleil. Heureusement, ses instruments résistent à la chaleur torride. «Tout semble« aller »pour Apophis», explique Dellagiustina, enquêteur principal d'Osiris-APEX.
Osiris-APEX commencera à observer Apophis le 2 avril 2029, à 5 millions de kilomètres de distance, combler l'écart à seulement 50 000 kilomètres lors de la rencontre du 13 avril Terre. Il arrivera enfin aux côtés d'Apophis le 5 juin et volera en formation avec lui en 2030, cartographiant sa surface. En septembre 2030, il s'approchera d'Apophis avant de tirer ses propulseurs. Connu sous le nom de l'étude de la propulsion des vaisseaux spatiaux sur le régolithe, ou Stir, la manœuvre, celle-ci est conçue pour exposer la géologie vierge juste sous la surface de l'astéroïde.
La mission d'Osiris-APEX se termine en décembre 2030. Que se passe-t-il alors? «Nous sommes assez intéressés à essayer des choses audacieuses», explique Dellagiustina. Ils peuvent provoquer l'apophis avec le bras extensible d'Osiris-APEX ou même essayer d'atterrir à la surface. «Nous aimerions faire quelque chose de fou, mais en ce moment, nous espérons simplement passer à travers notre plan de mission nominal.»
La contribution de l'ESA à la flotte est la mission rapide d'Apophis pour la sécurité spatiale, ou Ramsès, le vaisseau spatial. Contrairement à Osiris-APEX, c'est un travail en cours. Le travail de conception préliminaire a déjà été financé mais attend une décision critique de Go-ou-ON lors d'un rassemblement de l'ESA fin 2025. Mais il y avait un optimisme considérable à Tokyo que Ramsès serait éclairé en vert.
Paolo Martino à ESA, directeur de projet de la mission, dit que Ramsès se rendra avec Apophis en février 2029, volant à côté pendant au moins six mois. En plus de le surveiller avec des caméras, Ramses déploiera deux satellites miniatures appelées cubesats. L'un utilisera un radar pénétrant au sol pour sonder l'intérieur d'Apophis, tandis qu'un autre peut atterrir un sismomètre sur l'astéroïde, explique Michel.
«Nous pouvons prendre plus de risques avec les cubesats, tandis que le vaisseau spatial mère reste à une position sûre», explique Michel.
Battre Osiris-APEX et Ramsès au Punch – s'il se lance en 2028, comme prévu – sera la mission Destiny + de Jaxa. Bien que sa cible principale soit un autre astéroïde nommé Phaethon, qu'il atteindra en 2030, il fera un survol d'Apophis au début de 2029, en prenant des photos pour aider les Ramsès entrants et les spatiales Apex, explique Tomoko Arai au Chiba Institute of Technology au Japon, le chercheur principal de Destiny +.
En supposant à la fois Ramsès et Destiny + quittent la rampe de lancement, l'escadron d'Apophis en trois pièces doit s'assurer qu'il évite un derby de destruction par inadvertance. «Une tâche de coordination est l'évitement des collisions entre le vaisseau spatial», explique Michael Küppers, scientifique planétaire de l'ESA.
Mais s'ils réussissent, la NASA, l'ESA et Jaxa pourront regarder Apophis se transformer alors qu'il lutte avec la gravité de la Terre – révélant des secrets vitaux aux défenseurs planétaires dans le processus.
«Nous avons passé des années à réfléchir à ce qui arrive à un objet lorsqu'il fait une approche aussi étroite d'une planète», explique Cristina Thomas à l'Université Northern Arizona. «Nous avons enfin l'occasion de voir.»
Fracassant les astéroïdes
Le projet Apophis Flyby est le dernier d'une série d'efforts de défense planétaire. Like OSIRIS-REx, Japan's Hayabusa 2 mission also returned samples of an asteroid – named Ryugu – back to Earth in 2020. And in 2022, NASA's Double Asteroid Redirection Test, or DART, was the first ever deep-space planetary defence experiment: the spacecraft rammed into the (harmless) asteroid Dimorphos, deflecting it and proving that space rocks can be diverted away from Terre en cas d'urgence. La mission HERA d'ESA, lancée en 2024, se dirige actuellement vers DiMorphos pour l'examiner l'impact après la plate-forme.
Lors de l'atelier de Tokyo en avril, plusieurs autres idées de mission Apophis ont été lancées par différentes institutions et universités. Le plus accrocheur a été l'expérience de cratation d'Apophis, ou ACE. «Notre concept de mission est assez simple: nous avons un impact sur Apophis, et Osiris-APEX regarde et étudie la façon dont l'impact fait le cratère et détourne son orbite», explique Kevin Walsh au Southwest Research Institute au Texas, l'un des proposants d'ACE.
Bien que cela ressemble à une version miniature de DART, ACE ne changera pas principalement l'orbite de l'astéroïde. En cassant d'apophis et en le regardant répondre, le projet mesurera la structure interne et la résistance mécanique de l'astéroïde – bien que de manière assez dramatique.
