Les défenseurs planétaires valident le code de déviation des astéroïdes

Les chercheurs en défense planétaire du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) continuent de valider leur capacité à simuler avec précision la façon dont ils pourraient dévier un astéroïde terrestre dans une étude qui sera publiée dans le numéro d’avril de la revue Earth and Space Science de l’Union géophysique américaine.

L’étude, dirigée par le physicien Tané Remington du LLNL, a également identifié des sensibilités dans les paramètres du code qui peuvent aider les chercheurs travaillant à concevoir un plan de modélisation pour la mission DART (Double Asteroid Redirection Test) en 2021, qui sera la toute première démonstration de déviation cinétique d’impact sur un astéroïde proche de la Terre.

Les astéroïdes ont le potentiel d’entrer en collision avec la Terre et de causer des dommages à l’échelle locale ou mondiale. L’humanité est capable de dévier ou de perturber un objet potentiellement dangereux. Cependant, en raison de la capacité limitée à réaliser des expériences directement sur les astéroïdes, la compréhension de la façon dont de multiples variables peuvent affecter une tentative de déviation cinétique repose sur des simulations hydrodynamiques à grande échelle, soigneusement vérifiées par des expériences pertinentes à l’échelle du laboratoire.

“Nous nous préparons à quelque chose qui a une très faible probabilité de se produire au cours de notre vie, mais une très forte conséquence si cela devait se produire”, a déclaré Remington. “Le temps sera l’ennemi si nous voyons quelque chose se diriger vers nous un jour. Il se peut que nous disposions d’une fenêtre limitée pour le dévier, et nous voudrons être certains de savoir comment éviter la catastrophe. C’est l’objectif de ce travail.”

Cette étude a examiné la précision des codes en comparant les résultats de la simulation aux données d’une expérience de laboratoire menée en 1991 à l’université de Kyoto, où un projectile à très grande vitesse a heurté une cible de type sphère de basalte.

Remington a utilisé un code hydrodynamique adaptatif à particules lissées appelé Spheral pour produire des résultats de simulation qui ressemblent de près aux résultats expérimentaux. Les simulations ont également aidé les chercheurs à identifier les modèles et les paramètres matériels les plus importants pour simuler avec précision des scénarios d’impact avec un astéroïde fragile et rocheux.

Ils ont constaté que le choix du modèle de résistance et de ses paramètres avait un effet substantiel sur la taille prévue du cratère et la quantité de mouvement transféré dans l’astéroïde cible. En plus du modèle de résistance, l’équipe a constaté que les résultats de la simulation sont également sensibles aux modèles de déformation et aux paramètres des matériaux.

Ces résultats mettent en évidence le lien entre le fait de disposer de codes correctement validés et la confiance nécessaire pour planifier efficacement une mission de déviation. Bien qu’aucun astéroïde ne constitue une menace immédiate pour la Terre, les chercheurs du LLNL collaborent avec la National Nuclear Security Administration et la NASA à l’élaboration d’un plan de modélisation pour la mission DART. Ces résultats aideront l’équipe à affiner son plan de modélisation pour la DART.

L’engin spatial de la DART sera lancé fin juillet 2021. La cible est un astéroïde binaire (deux astéroïdes en orbite l’un autour de l’autre) proche de la Terre, nommé Didymos, qui est observé intensément à l’aide de télescopes sur Terre pour mesurer précisément ses propriétés avant l’impact. L’engin spatial de la DART s’écrasera délibérément sur le petit satellite de l’astéroïde binaire Didymoon en septembre 2022 à une vitesse d’environ 6,6 kilomètres/seconde. La collision modifiera la vitesse du petit satellite dans son orbite autour du corps principal d’une fraction de 1 %, mais cela modifiera la période orbitale du petit satellite de plusieurs minutes – suffisamment pour être observée et mesurée à l’aide de télescopes sur Terre.

“Cette étude suggère que la mission DART donnera un transfert de quantité de mouvement plus petit que celui calculé précédemment”, a déclaré Mike Owen, physicien du LLNL, co-auteur de l’article et développeur du code Spheral. “S’il y avait un astéroïde lié à la Terre, sous-estimer le transfert de quantité de mouvement pourrait faire la différence entre une mission de déviation réussie et un impact. Il est essentiel que nous ayons la bonne réponse. Avoir des données du monde réel à comparer, c’est comme avoir la réponse à la fin du livre.”

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Source : Phys.org – Traduit par Anguille sous roche