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Nasa : la mission de redirection d'astéroïde se précise

Julien Bergounhoux

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Nasa : la mission de redirection d'astéroïde se précise

© NASA

La mission de redirection d'astéroïde (ARM) de la Nasa progresse. Plusieurs cibles potentielles ont été identifiées et le choix de la méthode de capture sera déterminé d'ici la fin de l'année. L'occasion de faire le point sur ce projet qui fait figure d'étape essentielle vers l'exploration de Mars pour l'agence spatiale américaine.

La Nasa recherche activement des cibles potentielles pour sa mission ARM (Asteroid Redirect Mission). Son but ? Capturer un astéroïde situé relativement près de la Terre et le déplacer vers une orbite lunaire stable pour envoyer des astronautes l'étudier.

Deux options s'offrent à l'agence spatiale américaine pour cette capture. La première consiste à intercepter un petit astéroïde dans son orbite "native". La seconde serait de récupérer un gros rocher sur un astéroïde plus large. La Nasa décidera laquelle de ces options poursuivre en décembre, et affinera le projet début 2015.

Pour le moment une équipe d'ingénieurs teste les deux concepts et leur faisabilité avec les technologies et l'expérience que possède déjà l'agence spatiale. Quatre équipes supplémentaires travaillent en parallèle pour améliorer les solutions existantes ou trouver de nouvelles approches. La Nasa prévoit d'annoncer la cible retenue un an avant le lancement du véhicule robotisé qui effectuera la mission de redirection, qui est prévu pour 2019 au plus tôt.


Les deux concepts de capture en cours de considération

En parallèle du choix de la méthode de capture, la Nasa travaille pour identifier des cibles potentielles. La détection, l'observation et l'analyse des astéroïdes est prise en charge par des télescopes au sol ou dans l'espace. Ils recherchent des objets géocroiseurs (NEO) et traquent leur orbite, vérifient qu'il ne s'agit pas d'objets déjà identifiés et les analysent ensuite pour déterminer s'ils sont compatibles avec la mission. Plusieurs critères doivent être réunis pour qu'un astéroïde soit retenu comme candidat valable. Sa rotation, sa forme, son orbite, son type spectral et surtout sa taille doivent être déterminés avec précision, le tout alors qu'il se trouve à des millions de kilomètres de la Terre.

Le meilleur moyen pour mesurer les caractéristiques de ces astéroïdes avec exactitude est d'utiliser un radar interplanétaire, mais ça n'est possible que si la cible est suffisamment proche de la Terre. Autrement le télescope spatial Spitzer peut être utilisé pour effectuer des mesures à l'aide de son système d'imagerie infrarouge. Dans le meilleur cas de figure, la combinaison des données recueillies par Spitzer et les observatoires au sol permet d'obtenir des données très précises.

Pour le moment l'agence a identifié six candidats potentiels, trois pour chaque concept (petit ou gros astéroïde). Elle s'attend à en identifier un ou deux de plus par an jusqu'au choix final. Les trois candidats pour la capture d'un petit astéroïde sont 2009 BD, 2011 MD et 2013 EC20. Les tailles de 2009 BD et 2011 MD ont été estimées par Spitzer à 4 et 6 mètres de long respectivement, et celle de 2013 EC20 à 2 mètres par imagerie radar.


A gauche, une compilation de données radar de l'astéroïde Bennu.
A droite, un modèle 3D basé sur les informations disponibles.

La plupart des gros astéroïdes connus sont trop gros pour pouvoir être capturés et ont des orbites trop lointaines pour que le véhicule ARM puisse les rediriger vers une orbite lunaire. Ils sont de plus souvent trop lointains, ou se déplacent trop vite pour pouvoir être correctement observés. Les trois candidats retenus pour le concept de récupération d'un rocher sont Itokawa, Bennu et 2008 EV5. Itokawa a été identifié par la mission japonaise Hayabusa et on sait qu'il contient des rochers d'environ 3 mètres de diamètre. Bennu et 2008 EV5 ont quant à eux été identifiés par radar, et basé sur les données recueillies il a été déduit qu'ils possédaient aussi des rochers d'une taille appropriée. La mission Osiris-Rex de la Nasa, qui est prévue pour 2016, étudiera Bennu et le cartographiera en détail (en plus d'en recueillir des échantillons et de les ramener sur Terre).

L'astéroïde choisi au final contiendra des vestiges de la matière présente lors de la formation du système solaire. Dans les années 2020, une fois la redirection accomplie, des astronautes iront l'explorer et en prélèverons des échantillons qu'ils ramèneront sur Terre. Ces résultats, combinés à ceux de la mission Rosetta de l'Agence spatiale européenne (ESA), permettront aux scientifiques d'en apprendre plus sur l'origine de notre système solaire et l'apparition de la vie sur Terre, et donneront des indications sur les ressources minérales potentiellement présentes dans les astéroïdes pour de futures missions d'exploration.

La mission ARM permettra de plus de tester et d'améliorer les technologies nécessaires à l'expédition d'un équipage humain sur Mars, que la Nasa envisage pour 2030. Notamment la technologie de propulsion électrique solaire (génération d'électricité à l'aide de panneaux photovoltaïques utilisée pour ioniser du xenon), les vols habités au sein du véhicule spatial Orion propulsé par le lanceur SLS (Space Launch System), et la gestion de missions complexes dans des orbites lointaines.

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