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La menace vient d'ailleurs

En attendant les débuts du projet Orbit@home, voici un article de Popular Mechanics extrêmement intéressant sur l'astéroïde 99942 Apophis et l'histoire des collisions avec Terre.

Traduction libre effectuée par mes soins, commentaires mis en italique.

Plus de 100 000 astéroïdes passent à proximité de notre planète. Mais un seule, à notre connaissance, a le potentiel de nous percuter dans les 30 prochaines années.

Par David Noland
Publié en Décembre 2006

Des scientifiques de l'Arizona's Kitt Peak National Observatory ont les premiers épinglé l'astéroïde Apophis en juin 2004.



Le 13 avril 2029, (jour qui tombe un vendredi pas mal pour un vendredi 13 hein ^^ ) pourrait être un jour de très mauvaise augure pour la planète Terre. A 4h36 GMT (6H36 en France si on garde le décalage horaire ^^) un astéroïde long de 820 pieds (250 m) et d'une masse affichant les 25 millions de tonnes, portant le doux nom de 99942 Apophis (Dieu égyptien des forces mauvaises et de la nuit, personnification du chaos, du mal cherchant à anéantir la création divine en passant) , va croiser l'orbite de la lune et se détourner en direction de la Terre avec une vitesse supérieure à 28 000 mph (45 060 km/h). Cet énorme roc (à la surface grêlée) possèdera alors une énergie équivalente à 65 000 fois la bombe d'Hiroshima, soit suffisamment d'énergie pour effacé un petit pays ou bien générer un tsunami de 800 pieds (244 m) de haut.

A ce jour toutefois, Apophis ne semble pas vouloir tenir les promesses de son petit nom, un ancien dieu égiption de l'obscurité et de la destruction (je vous le disais bien) . Les scientifiques sont sûrs à 99.7% qu'il nous manquera de 18 800 à 20 800 miles (30 256 à 33 474 km). Pour la mécanique céleste, 20 000 miles, c'est la porte d'à côté ; une distance plus courte qu'un vol New-York Melbourne et bien en-deçà de l'orbite géostationnaire (située à 36 000 km) où se trouve les satellites de communication. Pendant quelques heures après le crépuscule (6h30 du mat, c'est plus l'aube dirai-je mais bon) , les habitants d'Europe, d'Afrique et de l'ouest de l'Asie pourront observer ce qui ressemblera à une étoile de magnitude moyenne filant en direction de l'ouest à travers la constellation du cancer, faisant d'Apophis le premier astéroïde clairement visible à l'oeil nu de l'histoire humaine. Puis il repartira, s'évanouissant dans la sombre immensité de l'espace. Nous aurons alors évité un projectile cosmique.

Peut-être... Les scientifiques calculent que si Apophis passe à une distance exacte de 18 893 miles (30 405 m), il passera par une région particulière vis à vis de la gravité. Cette petite région, à peu près large de 0.5 miles (800 m) seulement, soit 2 fois le diamètre de l'astéroïde, est une région où l'influence de la gravité de la Terre perturberait juste comme il ne faudrait pas Apophis. Le résultat serait qu'Apophis s'approprierait une orbite d'un diamètre de 7/6 de celle de la Terre. En d'autres mots, la Terre se trouvera exactement 7 ans plus tard, le 13 avril 2036, au niveau du croisement de ces 2 orbites pour une rencontre (sic) potentiellement catastrophique avec l'astéroïde.

Le pistage radar et optique effectué lors du passage d'Apophis durant l'été 2006, a permis d'estimer les chances que l'astéroïde passe par cette région à 1 pour 45 000. "Les gens en voient de toutes les couleurs avec des raisonnements s'appuyant sur des faibles probabilité / grandes conséquences" dit Michael DeKay du Centre pour la Perception et Communication des Risques à l'université de Carnegie Mellon. "Certaines personnes disent : "Pourquoi s'en faire ? Ca ne va pas réellement arriver." Mais d'autres disent que lorsque des conséquences possibles sont si graves, même un risque infinitésimale est inacceptable."

L'ancien spationaute Rusty Schweickart, maintenant âgé de 71 ans, connait une ou deux choses à propos de ces objets volants à travers l'espace, ayant été lui même confronté au cours d'une sortie dans l'espace pendant la mission Apollo 9 en 1969. A travers la B612 Foundation, qu'il a co-fondé en 2001, Schweickart a incité la NASA à faire quelque chose au sujet d'Apophis... et de le faire rapidement. "Il faut agir", dit-il. "Si nous ne le faisons pas, ça sera criminel."


Si les choses tournent mal en 2029, Apophis devra être détourné de 5000 bon miles (8000 km) pour qu'il loupe la Terre en 2036. Si on écarte les performances d'Hollywood, cette exploit qui est bien au-delà des capacités de n'importe quelle technologie humaine actuelle. La mission fantaisiste du film Armageddon (1998), ie. forer un trou de plus de 800 pieds (250 m) dans un astéroïde et d'y faire exploser une bombe nucléaire à l'intérieur, est techniquement aussi faisable que le voyage dans le temps. En réalité, après le 13 avril 2029, il y aura peu de choses qui pourraient être fait à l'exception de calculer de manière précise le point d'impact et de commencer à évacuer les populations concernées.

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Heureusement, Apophis a besoin d'être détourné de seulement un mile (1.6 km) pour qu'il loupe la région gravitationnelle qui enverrait l'astéroïde sur une trajectoire de collision avec la Terre. Autrement, il devra être dévié de 5000 miles (8000 km) pour qu'il évite la planète Terre. Cela réduit l'énergie requise pour faire dévier Apophis de sa course d'un facteur 10 000 environ, ce qui rend théoriquement possible cette déviation avec notre technologie actuelle. Un certain nombre de méthode ont été proposée pour le faire.

D'après les projections, l'impact d'Apophis aurait lieu quelque-part  le long d'une ligne de 30 miles (48 km) de large s'étendant à travers la Russie, l'océan Pacifique, l'amérique centrale et l'océan Atlantique.  Managua (Nicaragua), San José (Costa Rica) et Caracas (Venezuela) se trouveront toutes pratiquement sur la ligne d'impact directe, ie. de destruction totale. La plus probable des cibles est toutefois les plusieurs milliers de km de la côte Ouest US où Apophis devrait créer un cratère de 5 miles (8 km) de diamètre pour 9000 pieds (2.7 km) de profondeur dans l'eau. L'effondrement de ce cratère éphémère provoquerait un raz de marée qui mitraillerait pendant une heure la Californie avec des vagues de 50 pieds (15 m) de haut.

MAIS N'EVACUEZ PAS déjà. Bien que nous ne pouvons forcer Paophis à manquer la Terre après 2029, nous avons la technologie pour donner ce petit coup de pouce qui dévierait sa course bien avant, ce qui aurait pour résultat de faire manquer cette région gravitationnelle à l'astéroïde. D'après la NASA, un simple "projectile à impact cinétique" percutant Apophis à 5000 mph (8000 km/h) suffirait. Nous avons déjà un précédent pour ce genre de mission, appellé NASA's Deep Impact space probe (nommé d'après un autre scénario de collision cosmique (1998)), qui a percuté la comète Tempel 1 en 2005 pour rassembler des données sur la composition de sa surface. Autrement, un engin équipé d'un "tracteur gravitationnel" mu par réacteurs ioniques, pourrait être placé au dessus d'Apophis et utiliser sa propre gravité pour doucement tirer l'astéroïde en dehors de sa trajectoire initiale.


En 2005, Schweickart pressa Michael Griffin, administrateur de la NASA, de commencer à préparer une mission pour poser sur Apophis un transpondeur radio. Les données de pistage de cet appareil devrait, de façon pratiquement certaine, confirmer que l'astéroïde loupera bien la région gravitationnelle en 2029, permettant à tout le monde sur Terre de pousser un soupir de soulagement. Mais s'il ne la loupe pas, il sera encore temps de concevoir et lancer une mission de déviation. Un tel projet, estime Schweickart, pourrait prendre jusqu'à 12 ans pour être réaliser. Il devrait être prêt aux environs de 2026 pour laisser suffisamment de temps "à la pichenette" produite par l'engin spatial de faire effet.

La NASA a toutefois adopté l'attitude du qui vivra verra. Une analyse faite par Steven Chesley du programme Near Earth Object (Objet à Proximité de la Terre) développé au Jet Propulsion Laboratory (JPL) à Pasadenna (Californie), conclue que nous pouvons rester tranquile jusqu'en 2013, c'est à dire jusqu'à ce que Apophis soit en mesure d'être observé par le radiotélescope de 1000 pieds (305 m) de diamètre d'Arecibo (Puerto Rico) (Celui utilisé par SETI pour collecter ses données). Ces données pourront ainsi disqualifier le passage d'Apophis dans la région gravitationnelle en 2029. Mais si cette possibilité n'est pas écartée, la mission du transpondeur, et si nécessaire en dernier recours la mission de déviation pourrait être lancer à temps selon Chesley. "Il n'y a pas lieu de se dépêcher maintenant", dit-il, "Mais si c'est toujours sérieux en 2014, il faudra commencer la conception de missions réelles".

L'astronaute de la mision Apollo, Rusty Schweickart, manipulant un modèle réduit de l'asteroïde 1998 KY26.
En 1998, le Congrès américain a mandaté la NASA pour trouver et suivre les astéroïdes d'au moins 1 km de diamètre naviguant à proximité de la Terre. Il en a résulté le Spaceguard Survey, qui aux derniers comptages, a détecté environ 75% des 1100 objets qu'il est estimé y avoir. (Bien qu'Apophis soit de près de 2500 pieds (457 m) plus  petit que les critères indiqués, il a été découvert par hasard au cours du processus de recherche). Par chance, aucun des géants découverts jusqu'à aujourd'hui ne présente de menace pour la Terre.

"Mais n'importe lequel des quelques  200 astéroïdes que nous n'avons pas encore trouvé peut se diriger vers nous en ce moment même", dit l'ancien spationaute Tom Jones, consultant en recherche d'astéroïde pour la NASA et le Popular Mechanics. L'agence spatiale prévoit d'étendre le Spaceguard pour inclure les astéroïdes ayant un diamètre supérieur ou égal à 140 m (la moitié de celui d'Apophis, mais suffisamment gros pour faire de sérieux dégats). Le Spaceguard en a déjà détecté plus de 4000, le nombre estimé par la NASA étant d'environ 100 000.

La prévision des orbites des astéroïdes peut devenir une affaire très embrouillée, comme le démontre l'histoire du suivi d'Apophis et son orbite de 323 jours. Les astronomes au Arizona's Kitt Peak National Observatory ont découvert l'astéroïde en juin 2004. C'était 6 mois avant que les observations supplémentaires, la plus part fait part des astronomes amateurs, tirent la sonnette d'alarme au JPL, où se situe le Sentry asteroid-impact monitoring system, un ordinateur qui prédit les orbites des astéroïdes proches de la Terre à partir des observations astronomiques. Les prédictions d'impact de cet ordinateur devinrent ensuite de plus en plus sinistre au cours de la journée. Le 27 décembre 2004, les probabilités d'un impact en 2029 atteignirent les 2.7%, un chiffre qui alluma une grande excitation dans la communauté restreinte des chasseurs d'astéroïdes. Apophis grimpa à un score, encore jamais atteint auparavant, de 4 sur l'échelle des risques d'impact de Torino qui compte 10 niveaux (http://neo.jpl.nasa.gov/torino_scale.html) .

Mais l'émoi fut de courte durée. Lorsque les observations antérieures furent ajoutées aux données traitées par l'ordinateur, il en ressortit des nouvelles rassurantes : Apophis ne heurterait après tout pas la Terre en 2029, bien que l'évitant de peu. Oh, et il y eut cette autre chose : cette pénible zone gravitationelle.

La petite taille de cette zone (tout juste 2000 pieds (600 m) de diamètre) est à la fois une bénédiction et une malédiction. D'un côté ça ne coutera pas grand chose pour dévier Apophis de cette zone. Les calculs suggèrent que si l'on change la vitesse d'Apophis de 0.0001 mph (16 cm/h), en 3 ans son robite sera déviée de plus d'un mile (1.6 km), pas grand chose, mais suffisamment pour louper la région redoutée. Et cela est facile à faire avec un projectile cinétique ou un tracteur gravitique. D'un autre côté, avec une cible si minuscule, prédire précisément où passera Apophis par rapport à cette zone, et bien, une proposition de tout ou rien. Les orbites actuelles calculées pour 2029 ont une marge d'erreur (les spécialistes des calculs d'orbites l'appelle "erreur sur ellipse" (j'imagine que c'est une erreur sur l'ellipticité mais rien de certain) , d'environ 2000 miles (3220 km). Avec plus de données, cette marge se réduira considérablement. Mais si cette région clef s'obstine à rester sur le trajet de l'astéroïde, la NASA devra faire en sorte de diminuer cette marge d'erreur à un mile ou moins avant d'être certain de savoir si Apophis ratera ou non cette zone. Dans le cas contraire, une mission risquerait par inadvertance de le pousser dans cette zone plutôt que de l'écarter.

Peut-on prévoir l'orbite d'Apophis avec une précision inférieure au mile suffisamment tôt pour pouvoir lancer une mission de déviation ? Ce niveau de précision dans la prédiction requèrerait, en plus de l'utilisation d'un transpondeur, d'un modèle de calcul orbital bien plus complexe que celui utilisé aujourd'hui. Il devrait inclure dans les calculs des effets minimes tels que les effets des radiations solaire, de la relativité et l'impact gravitationnel des petits astéroïdes à proximité de la course d'Apophis, effets qui ne sont pas complètement intégrés dans le modèle actuel.

Et il y a toute la panoplie des calculs orbitalaires d'astéroïdes : l'effet Yarkovsky   (http://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Yarkovsky) . Cette faible mais pugnace force apparait lorsqu'un astéroïde émet plus de chaleur d'un côté que de l'autre. Comme un astéroïde tourne loin du soleil, la chaleur qu'il a accumulé à sa surface se répand dans l'espace, donnant une faible poussée dans la direction opposée. Un astéroïde nommé 6489 Golevka, 2 fois plus grand qu'Apophis, a été dévié d'environ 10 miles (16 km) de sa course à cause de cet effet sur une période de 15 ans. Savoir comment Apophis sera influencé pendant les 23 prochaines années n'est que pure spéculation. Aujourd'hui, nous n'avons aucun indice sur la direction de sa rotation ou de son axe, ni même sur sa forme, tous des paramètres nécessaires pour estimer l'effet Yarkovsky.

Si Aphophis est effectivement dirigé vers cette région gravitationelle clef, les observation depuis la Terre ne pourront pas le confirmer avant au moins 2021. A ce moment là, il sera probablement trop tard pour y faire quoi que ce soit. En considérant les enjeux, Chesley estime que l'impact d'un astéroïde de la taille d'Apophis couterait dans les 400 milliards de dollar pour les dommages occasionés sur l'infrastructure seule, il semble prudent de commencer à prendre des mesures pour s'occuper d'Apophis longtemps avant de savoir lesquelles de ces mesures seront éventuellement nécessaires. Quand devons nous commencer ? Ou, d'un autre point de vu, à partir de quand doit-on croiser les doigts et espérer qu'Apophis loupe cette région clef ? Lorsque les chances seront de 10 contre 1 ? 1000 contre 1 ? 1 million ?

Lorsque la NASA découvre un astéroïde potentiellement menaçant comme Apophis, elle n'a pas de mandat pour décider s'il faut, quand ou comment agir. "Nous ne sommes pas dans la mitigation", dit Chesley. Un groupement de travail pour discuter des options générales de défense contre les astéroïdes au mois de juin 2006 était le premier petit pas officiel dans cette direction.

Si la NASA obtient finalement le feu vert, et plus important, le financement du congrès américain, la première étape évidente serait une mission de reconnaissance d'Apophis. Schweickart estime que "même s'il est plaqué-or au JPL", un transpondeur équipé d'un tracteur gravitique pourra être lancé pour 250 million de dollars. Ironiquement, c'est à peu près le coût pour tourner les films Amageddon et Deep Impact. Si Hollywood peut se permettre de dépenser un quart de milliard au nom de la défense de notre planète, pourquoi pas le Congrès ?

 

Les plus grands impacts avec la Terre

Chaque jours, environ 100 tonnes de matériaux interplanétaires dérivent sur la surface de la Terre. De temps en temps, un objet percute la Terre avec assez de force pour laisser une trace.

LES ASTEROIDES : ce sont de grands corps rocheux ou en métal qui proviennent du système solaire interne, relativement chaud, dans la région situé entre les orbites de Mars et Jupiter.

LES COMETES : sont composées la plupart du temps de glace et de roches, et se forment dans le système solaire externe froid au delà des orbites des planètes. Les scientifiques pensent que les comètes ont pu apporter il y a plusieurs milliards d'années les premiers composés organiques sur Terre.

LES METEORITES : ce sont des morceaux d'asteroïdes qui se sont heurtés dans l'espace, ou des débris libérés dans la vaporisation des comètes. Lorsque les météoroïdes entrent dans l'atmosphère de la Terre, on les appele météores, et lorsqu'elles atteignent sa surface, on les appele météorites. Jusqu'ici, les restes de plus de 160 cratères d'impact ont été identifiés sur Terre. Voici les six les plus notables :

Il y a 50 000 ans

CRATERE BARRINGER

Arizona

Diamètre: 1200 mètres

Cause: météorite de 45 mètres de diamètre

Renommée: Aussi appelée "Meteor Crater" (voir image ci dessus), c'est le premier cratère identifié sur Terre, et aussi le mieux préservé. Dans les années 60, les astronautes s'y sont rendus pour s'entrainer aux techniques d'échantillonnage pour le programme Apollo.

Il y a 35 millions d'années

CRATERE DE CHESAPEAKE BAY

Maryland

Diamètre: 85 km

Cause: météorite de 1,5 à 3 km de diamètre

Renommée: Il a depuis bien longtemps été recouvert par le sol et l'eau, c'est le plus grand cratère d'impact aux États-Unis. L'événement qui l'a causé a rompu la roche sur plus de 1500 mètres de profondeur, créant un réservoir d'eau de mer qui affecte toujours les eaux souterraines de la région.

Il y a 35,7 millions d'années

CRATERE DE POPIGAI

Sibérie, Russie

Diamètre: 100 km

Cause: astéroïde de 5 km de diamètre

Renommée: Le cratère est parsemé de diamants de qualité industrielle créés par la pression de choc avec le graphite. Une théorie récente pose le principe que cet asteroïde et la météorite de Chesapeake proviennent d'un asteroïde.

Il y a 65 millions d'années

CRATERE DE CHICXULUB

Péninsule du Yucutan, Mexique

Diamètre: 180 km

Cause: astéroïde de 10 km de diamètre

Renommée: Cet impact a déclenché d'énormes tsunamis et tremblements de terre de magnitude 10. Les scientifiques croient qu'il a mené à l'extinction des dinosaures et de 75% de toutes les espèces, mettant fin à la période du crétacé.

Il y a 1,85 milliards d'années

CRATERE DE SUDBURY

Ontario, Canada

Diamètre: 250 km

Cause: comète de 10 km de diamètre

Renommée: Au fond du cratère, la chaleur de l'impact et l'eau de la comète ont alimenté des thermes probablement capables de porter la vie. La périphérie du cratère est également l'un des plus grands fournisseur de nickel et de cuivre au monde.

Il y a 2 milliards d'années

DOME DE VREDEFORT

Afrique du Sud

Diamètre: 380 km

Cause: comète de 10 km de diamètre

Renommée: Bien que maintenant non visible avec l'érosion, Vredefort est le plus vieux et plus grand cratère sur Terre. Il a été créée par le plus grand dégagement d'énergie au monde, qui a pu venir modifier l'évolution des organismes unicellulaires.