La mission DART, qui a consisté à lancer un vaisseau spatial contre la lune d’un astéroïde dans le but de dévier la trajectoire d’un système binaire, et ainsi de démontrer l’efficacité de cette stratégie pour protéger la Terre de possibles astéroïdes qui pourraient la percuter, fut un véritable succès, confirme une nouvelle étude publiée dans Science Advances, détails à l’appui. La réussite de cette expérience, qui était la première à avoir un tel objectif, constitue une étape importante dans le développement de notre capacité à prévenir l’écrasement d’astéroïdes sur notre planète, soulignent les scientifiques.

Le 26 septembre 2022, le vaisseau spatial de la mission Double Asteroid Redirection Test (DART) de la NASA percutait de plein fouet Dimorphos, la lune de l’astéroïde Didymos, à une vitesse de 23 000 km/h. Sous l’impact, des matériaux (fragments de roche et poussière) de la surface de Dimorphos ont été projetés dans l’espace. Un imposant panache de débris (éjectas) s’est élevé du sol, comme l’ont montré des images captées par le télescope Hubble.

L’impact a également modifié la trajectoire de l’orbite de Dimorphos, qui s’est alors légèrement rapprochée de Didymos. Cela a eu pour conséquence que la période orbitale de Dimorphos, c’est-à-dire le temps que met la lune à parcourir une orbite complète autour de Didymos, est désormais 33 minutes plus courte qu’avant l’impact. Dimorphos a également vu sa vitesse autour de Didymos augmenter.

Impact par ricochet

En étudiant de plus près les occultations stellaires induites par ce système binaire d’astéroïdes entre octobre 2022 et mai 2025, des chercheurs des États-Unis, de Nouvelle-Zélande, de Grèce et de France ont pu documenter davantage les conséquences de cet impact. À l’aide de télescopes terrestres et de radars, ils ont mesuré avec une grande précision le moment où la paire d’astéroïdes passait devant une étoile et masquaient sa brillance, moment qui est apparu décalé par rapport à ce qui était observé avant l’impact. « Parce que ces occultations d’étoiles ne se produisaient pas exactement au moment qu’on avait calculé avant l’impact, cela voulait donc dire que la trajectoire du couple d’astéroïdes avait été altérée », explique Robert Lamontagne, astrophysicien à la retraite et chargé de cours à l’Université de Montréal.

Ces observations ont en effet permis de constater que l’impact « cinétique » provoqué par l’écrasement du vaisseau spatial sur Dimorphos avait aussi entraîné par ricochet une petite modification de la trajectoire de l’orbite que décrit l’ensemble des deux astéroïdes autour du Soleil. « La période orbitale du système binaire autour du Soleil a diminué de 0,15 seconde. Cela veut dire que le système se déplace maintenant plus rapidement autour du Soleil et que son orbite autour du Soleil s’est rétrécie », note Rahil Makadia, chercheur à l’Université de l’Illinois Urbana-Champaign et premier auteur de l’article paru dans Science Advances.

Les chercheurs ont calculé que cet accroissement de la vitesse du système binaire résultait non seulement d’une fraction de l’impulsion transférée à Dimorphos par le vaisseau spatial, mais aussi du mouvement des débris ayant été éjectés de la surface de l’astéroïde lors de l’impact. « L’impact de DART sur Dimorphos et les matériaux projetés dans l’espace ont également contribué à la modification de la trajectoire et de la vitesse du système binaire Didymos autour du Soleil », précise M. Makadia.

Les mesures effectuées ont également permis de préciser que la masse de Dimorphos (2,7 millions de tonnes et 160 mètres de diamètre) s’avère environ 200 fois plus petite que celle de Didymos (529 millions de tonnes et un diamètre de 780 mètres). Or, le rapport de masse entre les deux astéroïdes correspond environ à la différence d’ampleur des déviations subies par Dimorphos seul et le binôme.

Les chercheurs affirment que leurs résultats pourront être raffinés encore plus par la sonde Hera, que l’Agence spatiale européenne a envoyée vers Didymos et qui doit arriver en novembre 2026. Mais selon les valeurs qu’ils ont estimées, « la Terre ne devrait pas être la cible du système Didymos-Dimorphos pour au moins les 100 prochaines années », indiquent-ils dans leur article.

Une stratégie efficace

L’ensemble de ces résultats, qui confirme le potentiel de cette stratégie de défense contre les astéroïdes, enthousiasme Robert Lamontagne. « Non seulement on a réussi à changer la trajectoire du petit astéroïde qui tourne autour du plus grand de façon assez notable, mais la manœuvre a aussi permis de changer la trajectoire du couple au complet. Elle a légèrement modifié la trajectoire du centre de masse des deux objets. Tout ça démontre qu’on est capable d’altérer la trajectoire d’un très gros objet qui fait plus de 500 millions de tonnes avec une toute petite sonde de 610 kg : c’est remarquable ! »

« On connaît aujourd’hui plus de 11 500 astéroïdes d’une taille allant de 140 à 1000 mètres de diamètre, donc de la catégorie de Didymos, qui présentent un danger potentiel de collision avec la Terre, car leur trajectoire peut croiser celle de la Terre. Si l’un d’entre eux tombe sur notre planète, ce ne sera pas l’extinction des dinosaures, mais ça pourrait vaporiser une ville complète », affirme M. Lamontagne.

« Chaque année, on détecte de nouveaux astéroïdes de cette taille. On estime qu’on a probablement découvert entre 40 et 50 % de ces astéroïdes qui pourraient causer des catastrophes régionales. Maintenant, on sait qu’on peut les dévier, l’expérience DART nous le prouve. Mais il nous faut les trouver, et ce, le plus longtemps à l’avance possible. L’objectif est de multiplier les programmes de surveillance du ciel pour les découvrir autant que possible avec un préavis de 10, 15, voire 20 ans, ce qui nous donnerait le temps d’intervenir, car si on découvre un astéroïde dont la collision est prévue dans trois semaines, on ne pourra pas l’éviter ! » fait-il remarquer.