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Le nouveau système Sentry II de la NASA permettra de mieux prédire les collisions à long terme avec les astéroïdes proches de la Terre.

Les futures volutes décrites par l’astéroïde Didymos à travers le système solaire interne. Crédit : NASA/JPL

La NASA dispose d’un nouvel outil puissant dans son arsenal pour protéger la Terre face aux astéroïdes dangereux. En effet, depuis 2002, l’agence spatiale américaine utilise le système Sentry pour prédire la trajectoire future des astéroïdes proches de la Terre (Near Earth Asteroids, NEA) et évaluer le risque d’impact avec la Terre. Ce système a toutefois ses limites. Sachant que le nombre de NEA connus avoisine les 28 000 et augmente de 3 000 nouveaux astéroïdes chaque année, un nouveau système est nécessaire pour traiter toutes ces données.

Le nouveau système baptisé Sentry II répondra précisément à ce besoin. Tout juste déployé en décembre 2021, Sentry II s’appuiera sur un algorithme amélioré pour examiner tous les facteurs entrant en jeu dans la trajectoire future des astéroïdes. Grâce au système Sentry II, les astronomes s’attendent à voir de meilleures projections, plus précises, plus loin dans le futur.

Les limites initiales de Sentry

Au sein de la NASA, le Centre d’étude des objets proches de la Terre (Center for Near Earth Object Studies, CNEOS), situé dans le Jet Propulsion Laboratory de Pasadena, en Californie, collabore avec le Bureau de coordination de la défense planétaire (Planetary Defense Coordination Office, PDCO) de la célèbre agence spatiale pour évaluer les probabilités d’impact au cours des 100 prochaines années. Le système produisait des prédictions en moins d’une heure, ce qui constituait une ressource vitale, notamment pour voir les petits astéroïdes en approche, qui sont souvent découverts à la dernière minute. Un bon exemple est le superbolide de Tcheliabinsk, qui a frappé la Russie le lendemain de la Saint-Valentin en 2013. Arrivant de l’est, et donc masquée par le soleil, la météore de Tcheliabinsk n’avait pas été détectée avant l’impact.

Cependant, le système Sentry initial avait ses inconvénients. Pour ce qui est de la trajectoire des astéroïdes, les prédictions dépendent du nombre d’observations effectuées : plus ces observations sont nombreuses, mieux on connaît la trajectoire future. Non seulement cette trajectoire devient indéfinie au fil du temps, mais l’attraction exercée par les autres planètes du système solaire vient perturber le parcours des astéroïdes. Sentry tenait compte de ce phénomène, sans toutefois intégrer l’effet complexe de la chaleur émise par le soleil, à savoir l’effet Yarkovsky, qui dévie lentement la course des astéroïdes au fil du temps. Or cette accumulation de légères déviations est prise en compte par Sentry II.

« L’incapacité de Sentry à traiter automatiquement l’effet Yarkovsky était une vraie limite, a reconnu Davide Farnocchia (NASA-JPL) dans un récent communiqué de presse. Face à chaque astéroïde, comme Apophis, Bénou ou 1950 DA, nous devions effectuer manuellement des analyses complexes et longues. Sentry II se charge de ces calculs pour nous. »

L’outil précédent tombait souvent en panne, surtout face aux astéroïdes qui frôlaient la Terre, si bien que leur trajectoire devait être analysée manuellement. Sentry II résout ce problème grâce à une approche mathématique différente, qui lui permet de se concentrer sur les zones où l’impact est peu probable (appelées « trous de serrure »). Si les astéroïdes traversent ces zones étroites, l’impact futur devient plus probable.

Sentry II est un outil vital, car au cours des prochaines années, nous disposerons de nouveaux relevés de tout le ciel, comme ceux du télescope Vera C. Rubin. De nombreux astéroïdes de plus en plus petits, devraient alors être découverts, ce qui nécessitera un modèle de prédiction plus puissant, tel que Sentry II.

101955 Bennu et 99942 Apophis constituent de bonnes études de cas pour réduire l’incertitude d’un impact futur. Découvert en 2004, Apophis, 450 mètres, a mis les esprits en émoi quand est apparue une légère probabilité d’impact avec la Terre le 13 avril (oui, le vendredi 13) 2029. De meilleures observations et prédictions ont rapidement écarté ce risque. Restait une faible probabilité d’impact ultérieurement, en 2068, mais ce risque a également été exclu il y a quelques mois.

Grâce à la mission OSIRIS-Rex, nous connaissons désormais l’orbite et les caractéristiques de Bénou mieux que tout autre astéroïde du système solaire. Cet objet rocheux de 530 mètres présente un léger risque (probabilité 1 sur 2 700) d’entrer en collision avec la Terre le 24 septembre 2182, s’il traverse un trou de serrure gravitationnel en 2135.

À noter que la NASA ne se contente pas de guetter passivement les astéroïdes. Le 24 novembre dernier, l’agence spatiale a lancé la mission DART (Double Asteroid Redirection Test) en direction de l’astéroïde binaire Didymos, où elle percutera la petite lune Dimorphos fin septembre-début octobre 2022. Cet exercice, couplé au système Sentry II, pourrait s’avérer utile si nous devions un jour dévier un astéroïde potentiellement dangereux, afin de le mettre hors d’état de nuire.

La NASA dispose d’un nouvel outil puissant dans son arsenal pour protéger la Terre face aux astéroïdes dangereux. En effet, depuis 2002, l’agence spatiale américaine utilise le système Sentry pour prédire la trajectoire future des astéroïdes proches de la Terre (Near Earth Asteroids, NEA) et évaluer le risque d’impact avec la Terre. Ce système a toutefois ses limites. Sachant que le nombre de NEA connus avoisine les 28 000 et augmente de 3 000 nouveaux astéroïdes chaque année, un nouveau système est nécessaire pour traiter toutes ces données.

Le nouveau système baptisé Sentry II répondra précisément à ce besoin. Tout juste déployé en décembre 2021, Sentry II s’appuiera sur un algorithme amélioré pour examiner tous les facteurs entrant en jeu dans la trajectoire future des astéroïdes. Grâce au système Sentry II, les astronomes s’attendent à voir de meilleures projections, plus précises, plus loin dans le futur.

Les limites initiales de Sentry

Au sein de la NASA, le Centre d’étude des objets proches de la Terre (Center for Near Earth Object Studies, CNEOS), situé dans le Jet Propulsion Laboratory de Pasadena, en Californie, collabore avec le Bureau de coordination de la défense planétaire (Planetary Defense Coordination Office, PDCO) de la célèbre agence spatiale pour évaluer les probabilités d’impact au cours des 100 prochaines années. Le système produisait des prédictions en moins d’une heure, ce qui constituait une ressource vitale, notamment pour voir les petits astéroïdes en approche, qui sont souvent découverts à la dernière minute. Un bon exemple est le superbolide de Tcheliabinsk, qui a frappé la Russie le lendemain de la Saint-Valentin en 2013. Arrivant de l’est, et donc masquée par le soleil, la météore de Tcheliabinsk n’avait pas été détectée avant l’impact.

Cependant, le système Sentry initial avait ses inconvénients. Pour ce qui est de la trajectoire des astéroïdes, les prédictions dépendent du nombre d’observations effectuées : plus ces observations sont nombreuses, mieux on connaît la trajectoire future. Non seulement cette trajectoire devient indéfinie au fil du temps, mais l’attraction exercée par les autres planètes du système solaire vient perturber le parcours des astéroïdes. Sentry tenait compte de ce phénomène, sans toutefois intégrer l’effet complexe de la chaleur émise par le soleil, à savoir l’effet Yarkovsky, qui dévie lentement la course des astéroïdes au fil du temps. Or cette accumulation de légères déviations est prise en compte par Sentry II.

« L’incapacité de Sentry à traiter automatiquement l’effet Yarkovsky était une vraie limite, a reconnu Davide Farnocchia (NASA-JPL) dans un récent communiqué de presse. Face à chaque astéroïde, comme Apophis, Bénou ou 1950 DA, nous devions effectuer manuellement des analyses complexes et longues. Sentry II se charge de ces calculs pour nous. »

L’outil précédent tombait souvent en panne, surtout face aux astéroïdes qui frôlaient la Terre, si bien que leur trajectoire devait être analysée manuellement. Sentry II résout ce problème grâce à une approche mathématique différente, qui lui permet de se concentrer sur les zones où l’impact est peu probable (appelées « trous de serrure »). Si les astéroïdes traversent ces zones étroites, l’impact futur devient plus probable.

Sentry II est un outil vital, car au cours des prochaines années, nous disposerons de nouveaux relevés de tout le ciel, comme ceux du télescope Vera C. Rubin. De nombreux astéroïdes de plus en plus petits, devraient alors être découverts, ce qui nécessitera un modèle de prédiction plus puissant, tel que Sentry II.

101955 Bennu et 99942 Apophis constituent de bonnes études de cas pour réduire l’incertitude d’un impact futur. Découvert en 2004, Apophis, 450 mètres, a mis les esprits en émoi quand est apparue une légère probabilité d’impact avec la Terre le 13 avril (oui, le vendredi 13) 2029. De meilleures observations et prédictions ont rapidement écarté ce risque. Restait une faible probabilité d’impact ultérieurement, en 2068, mais ce risque a également été exclu il y a quelques mois.

Grâce à la mission OSIRIS-Rex, nous connaissons désormais l’orbite et les caractéristiques de Bénou mieux que tout autre astéroïde du système solaire. Cet objet rocheux de 530 mètres présente un léger risque (probabilité 1 sur 2 700) d’entrer en collision avec la Terre le 24 septembre 2182, s’il traverse un trou de serrure gravitationnel en 2135.

À noter que la NASA ne se contente pas de guetter passivement les astéroïdes. Le 24 novembre dernier, l’agence spatiale a lancé la mission DART (Double Asteroid Redirection Test) en direction de l’astéroïde binaire Didymos, où elle percutera la petite lune Dimorphos fin septembre-début octobre 2022. Cet exercice, couplé au système Sentry II, pourrait s’avérer utile si nous devions un jour dévier un astéroïde potentiellement dangereux, afin de le mettre hors d’état de nuire.