AIDA (coopération spatiale internationale)

Chaque année, environ 54 tonnes de matériaux en provenance de l'espace tombent sur Terre dont un astéroïde de 1 mètre de diamètre. Mais il existe environ 1000 objets géocroiseurs d'un diamètre supérieur à un kilomètre qui circulent sur une orbite de 1,3 Unité Astronomique ou moins, susceptibles de s'écraser sur la Terre avec des effets qui pourraient mettre fin à toute civilisation. Toutefois, ce type d'événement ne survient en moyenne qu'une fois par million d'années. Par contre, les astéroïdes géocroiseurs de 50 mètres de diamètre, qui se comptent par centaines de milliers, frappent la Terre en moyenne une fois par siècle ou millénaire. Le dernier impact de cette catégorie recensé est l'Événement de la Toungouska survenu en 1908[2].

L'humanité dispose des technologies permettant d'éviter qu'un astéroïde de grande taille vienne frapper la Terre. Le Congrès américain a demandé à l'agence spatiale américaine, la NASA, d'identifier 90 % des objets potentiellement dangereux de plus de 140 mètres de diamètre. Le travail de recensement a débuté en ayant recours à la fois à des télescopes terrestres et des instruments basés dans l'espace. Dans le cadre de ce projet, la taille, la forme, la période de rotation, la composition et d'autres caractéristiques des objets géocroiseurs sont mesurés. Plusieurs stratégies sont envisagées pour dévier un astéroïde qui constituerait une menace certaine pour la Terre. Certaines, comme le tracteur gravitationnel ou la modification de l'albédo permettant l'utilisation de l'effet Yarkovsky, nécessitent d'intervenir dix ans ou plus avant la collision. Pour cette raison, l'utilisation de techniques dites impulsionnelles (exerçant une poussée) sont préférées. Le recours à des bombes nucléaires est possible mais est politiquement difficile à défendre et présente d'autres inconvénients. La technique de l'impacteur cinétique non nucléaire permettant de dévier légèrement la trajectoire a la préférence de la communauté scientifique[2].

Le but de la coopération scientifique internationale AIDA est de soutenir le développement et l'interprétation des données des deux missions:

• DART (Double Asteroid Redirection Test) qui va effectuer un impact et dont l'étude est réalisée par l'Applied Physics Laboratory de l'université John Hopkins avec l'assistance de plusieurs centres spatiaux de la NASA ;
• Hera développé par l'Agence spatiale européenne (ESA) qui va effectuer un rendez-vous avec la cible de DART.

L'impacteur DART doit venir frapper le membre le plus petit (150 mètres de diamètre) de l'astéroïde binaire. Le choix de ce type d'astéroïde permet de mesurer avec une précision de 10 % le changement de période en utilisant des moyens d'observations terrestres. La vitesse d'impact serait de 6,25 km/s. L'impact devrait produire un changement de la période de rotation de l'astéroïde 73 secondes au minimum. L'engin spatial Hera doit fournir des mesures détaillées de la déviation produite, des propriétés du cratère et de la cible de DART, y compris pour la première fois de la structure de sous-surface et interne d'un astéroïde. La coopération AIDA doit fournir des données essentielles sur l'efficacité du transfert de moment liée à l'impact cinétique ainsi que des caractéristiques physiques essentielles de l’astéroïde.

Hera est une sonde en cours de développement par l'Agence spatiale européenne dont l'objectif principal est de contribuer à valider la méthode de l'impact cinétique pour dévier un éventuel astéroïde circulant sur une trajectoire de collision avec la Terre. Les objectifs secondaires de la mission sont l'étude d'un astéroïde binaire et la mise au point de technologies nécessaires à un impacteur opérationnel.

L'engin spatial, qui décollera en 2024, doit étudier les résultats obtenus par l'impacteur DART développé par la NASA. La mission de ce dernier est de percuter le plus petit des objets formant l'astéroïde binaire (65803) Didymos.

Hera est un engin spatial d'environ 800 kilogrammes emportant plusieurs instruments (caméras, altimètre, spectromètre). Il est accompagné de deux nano-satellites de type CubeSat, baptisés Milani et Juventas, équipés eux-mêmes d'instruments.

DART (Double Asteroid Redirection Test) est un engin d'environ 600 kg conçu pour dévier la trajectoire de l'astéroïde de manière mesurable. Sa conception est confiée à l'Applied Physics Laboratory de l'Université John Hopkins avec le soutien de plusieurs centres de recherche de la NASA. DART est réalisé à partir de composants déjà utilisés sur des engins spatiaux lancés précédemment ou d'éléments achetés sur étagère. La propulsion est de type monoergol liquide et fournit un delta-V de 100 m/s. La masse avec ergols est de 235 kg (marge à la conception de 30 %) auquel est ajouté un ballast aboutissant à un poids total qui peut atteindre 330 kg compte tenu des capacités du lanceur Falcon9 retenu. La sonde spatiale doit disposer de 202 watts d'énergie électrique. Elle est équipée d'une antenne parabolique de 1 mètre de diamètre et les données télémétriques sont transmises en bande X. DART est stabilisé 3 axes. La disposition des composants est optimisée pour la phase finale de la mission avec une antenne, des panneaux solaires et une caméra fixes. L'engin spatial sera équipé d'une caméra LORRI dotée d'un téléobjectif lui permettant de frapper l'astéroïde avec une précision de 1 % par rapport au diamètre[5].

(65803) Didymos est un système astéroïdal[6] de type Apollon, avec un périhélie légèrement inférieur à l'aphélie terrestre. Il est composé d'un corps primaire de 750 mètres de diamètre, Didymos à proprement parler, dont la période de rotation est de 2,3 heures, et d'un corps secondaire nommé Dimorphos. Ce dernier, d'un diamètre de 170 mètres, est en orbite autour de Didymos à une distance de 1,2 km avec une période de 11,92 heures[7].