En 2022, la NASA a percuté un astéroïde à grande vitesse : trois ans plus tard, les scientifiques confirment que l’humanité a modifié son orbite autour du Soleil

En septembre 2022, une sonde de la NASA s’est volontairement écrasée sur un astéroïde. Trois ans après, des mesures précises confirment un changement inédit, observé depuis la Terre, dans le Système solaire.

La mission DART de la NASA, déjà saluée pour avoir raccourci l’orbite d’un petit astéroïde autour de son compagnon, vient de livrer un résultat encore plus spectaculaire. Comme le rapporte le site scientifique anglophone qui détaille l’étude publiée dans la revue Science Advances, des chercheurs montrent désormais que l’impact a aussi modifié la trajectoire de l’ensemble du système d’astéroïdes autour du Soleil.

Un test de défense planétaire devenu première mondiale

L’expérience DART, pour Double Asteroid Redirection Test, avait un objectif clair : vérifier si un impact contrôlé pouvait dévier un astéroïde, dans la perspective d’une future menace pour la Terre. La scène se déroule dans le Système solaire, à des millions de kilomètres, sur un duo d’astéroïdes baptisé Didymos et Dimorphos.

Didymos est le plus gros des deux, avec environ 780 mètres de diamètre. Dimorphos, sa petite lune, mesure environ 160 mètres. Les deux objets sont liés par la gravitation et tournent ensemble autour d’un centre de masse commun, ce que les astronomes appellent un barycentre.

La cible directe de la sonde DART était Dimorphos. Ce petit astéroïde, plus facile à « bousculer », a servi de banc d’essai. Le choix de ce système n’avait rien d’innocent : son orbite interne, c’est-à-dire la révolution de Dimorphos autour de Didymos, était déjà très bien connue, ce qui permettait de repérer le moindre changement après l’impact.

Une orbite raccourcie de… 33 minutes au lieu de 7

Le scénario initial prévoyait un infime ajustement. Les équipes de la NASA tablaient sur un raccourcissement de l’orbite de Dimorphos d’environ 7 minutes. Les observations ont montré tout autre chose : la période orbitale a été réduite de 33 minutes, un résultat qualifié de « très enthousiasmant » par les scientifiques.

Mais les auteurs de la nouvelle étude, menée par l’ingénieur aérospatial Rahil Makadia de l’université de l’Illinois à Urbana-Champaign, voulaient aller plus loin. Au-delà de cette orbite locale autour de Didymos, la question était de savoir si l’impact avait aussi modifié la trajectoire globale du duo Didymos–Dimorphos autour du Soleil, ce que les spécialistes appellent l’orbite héliocentrique.

Les chercheurs confirment que DART n’a pas seulement changé l’orbite de Dimorphos autour de Didymos : la mission a légèrement déplacé la trajectoire du système entier autour du Soleil.

Un minuscule coup de frein… aux effets cumulatifs spectaculaires

Lors de la collision, la sonde DART n’a pas seulement percuté Dimorphos. L’impact a arraché une grande quantité de débris, éjectés dans l’espace comme un panache. Or cette matière emporte avec elle une partie de la quantité de mouvement du système. Ce mécanisme, prévu par les modèles, agit comme un léger recul, comparable au coup de pied d’une arme à feu au moment du tir.

Pour mesurer ce minuscule « coup de frein », les scientifiques ont collecté des données durant les années suivant la collision de septembre 2022 :

• 22 occultations stellaires, lorsque le système d’astéroïdes passe devant des étoiles, permettant de tracer sa position avec une grande précision ;
• 5 955 mesures effectuées depuis le sol sur la position du couple d’astéroïdes ;
• trois mesures de navigation issues directement de la sonde DART ;
• neuf mesures de distance supplémentaires depuis des observatoires terrestres.

En rassemblant ces chiffres, l’équipe de Rahil Makadia montre que la vitesse orbitale du système Didymos–Dimorphos autour du Soleil a été réduite d’environ 11,7 micromètres par seconde, soit à peu près 42 millimètres par heure.

Ce chiffre semble dérisoire. Pourtant, rappelle l’étude, dans l’espace, un tout petit changement de vitesse finit par produire un écart notable de trajectoire. Sur une décennie, cette modification se traduit par un déplacement d’environ 3,69 kilomètres par rapport à la trajectoire initiale.

La première fois que l’humanité déplace un objet naturel autour du Soleil

Selon les chercheurs cités par le média anglophone, cette expérience marque une étape symbolique et technologique majeure. Jamais auparavant l’humanité n’avait démontré sa capacité à modifier de manière mesurable l’orbite héliocentrique d’un objet naturel.

En modifiant la trajectoire d’un système d’astéroïdes autour du Soleil, DART démontre concrètement le principe d’une déviation de trajectoire à l’échelle du Système solaire, une étape clé pour la défense planétaire.

Pour la protection de la Terre, cette accumulation dans le temps compte énormément. Les scénarios de défense planétaire reposent sur une hypothèse centrale : disposer de plusieurs années, voire plusieurs décennies d’alerte. Dans ce cas, même une déviation extrêmement faible peut finir par éloigner un astéroïde de plusieurs centaines, voire de milliers de kilomètres de son point d’impact potentiel.

Autrement dit, la réussite de DART renforce le concept selon lequel « un petit coup, donné très tôt », peut suffire à écarter un danger futur pour notre planète.

Ce que la mission européenne Hera va encore apporter

La compréhension fine de ce qui s’est produit lors de l’impact est loin d’être complète. La NASA a fourni les premières images et mesures, mais une mission européenne doit encore venir examiner les lieux du « crime ». L’Agence spatiale européenne (ESA) prépare en effet la mission Hera, dont l’arrivée dans le système Didymos est prévue plus tard dans cette décennie.

Hera aura plusieurs tâches :

• cartographier en détail le cratère laissé par l’impact de DART sur Dimorphos ;
• mesurer avec précision la masse de Didymos et de Dimorphos ;
• analyser la structure interne des astéroïdes, un élément crucial pour évaluer la réponse d’un corps céleste à un impact ;
• améliorer les modèles de transfert de momentum, c’est-à-dire l’efficacité avec laquelle un impacteur peut dévier un objet.

Ces données permettront d’affiner les scénarios de défense planétaire, par exemple en calculant la taille, la vitesse et le type de sonde nécessaires pour dévier un astéroïde d’une dimension donnée.

Que signifierait une telle mission pour la France et l’Europe ?

Pour un lecteur français, ce type de mission s’inscrit dans un cadre plus large de coopération spatiale. La France participe à l’effort de défense planétaire principalement via le Centre national d’études spatiales (CNES) et sa contribution aux programmes de l’ESA. Les décisions relatives à une éventuelle mission de déviation future se prendraient ainsi à l’échelle européenne, en coordination avec la NASA et les autres grandes agences spatiales.

La logique reste la même que pour DART : identifier au plus tôt une menace potentielle grâce aux réseaux de télescopes au sol et dans l’espace, caractériser précisément l’astéroïde (taille, masse, rotation, composition), puis décider du type de mission à engager. En France, les astronomes et ingénieurs impliqués dans ces travaux se spécialisent notamment dans l’observation, la modélisation numérique et la contribution aux instruments d’alerte.

Un point clé pour les pays européens, France comprise, consiste aussi à travailler sur les plans d’urgence au sol : coordination entre autorités, gestion de l’alerte en cas d’impact localisé inévitable, adaptation des dispositifs de protection civile. Même si aucune menace connue ne vise aujourd’hui la Terre, ces scénarios font désormais partie des réflexions des agences spatiales.

Les risques cachés d’une déviation mal maîtrisée

La recherche citée évoque aussi un sujet sensible : déplacer un astéroïde ne revient pas seulement à « l’écarter », mais à modifier durablement son chemin dans le Système solaire. Un ajustement mal calculé, ou répété plusieurs fois, pourrait théoriquement placer un objet sur une orbite plus problématique à une échéance lointaine.

Les scientifiques s’intéressent par exemple à :

• la manière dont les débris éjectés se dispersent et peuvent influencer d’autres objets ;
• les effets de résonance gravitationnelle avec les planètes, qui peuvent amplifier certaines déviations ;
• la probabilité, même très faible, de créer une nouvelle trajectoire de collision à long terme.

Ces questions alimentent des travaux théoriques et des simulations numériques. L’objectif est d’éviter qu’une solution à court terme ne crée un problème dans plusieurs siècles. DART fournit là encore un cas réel pour tester et ajuster ces modèles.

Déviation d’astéroïde : quelques notions techniques à connaître

Pour mieux comprendre les enjeux, certains termes se révèlent utiles :

Dans le cas de DART, l’éjection de débris a accru l’efficacité de l’impact. La sonde n’a pas simplement « poussé » Dimorphos ; l’effet de recul créé par les matériaux arrachés a amplifié la déviation, comme une fusée dont les gaz d’échappement propulsent le corps principal.

Pour les futures missions de défense planétaire, cette compréhension fine des transferts de quantité de mouvement sera déterminante. Elle permettra de dimensionner plus précisément les engins et d’anticiper les conséquences non seulement sur l’orbite locale de la cible, mais aussi sur sa trajectoire autour du Soleil à long terme.