Impact de la mission DART sur la recherche sur les astéroïdes

Les astéroïdes sont de petits corps rocheux qui orbitent autour du Soleil. Certains astéroïdes viennent par paires, comme Didymos et sa lune Dimorphos. Ces deux-là ont été la cible d'une mission récente appelée le Double Asteroid Redirection Test (DART), qui visait à voir si un vaisseau spatial pouvait changer la trajectoire d’un astéroïde en le percutant. C’était un test excitant pour la défense planétaire, car cela a des implications importantes pour protéger la Terre des impacts d’astéroïdes.

La Mission DART a eu lieu le 26 septembre 2022, quand le vaisseau spatial a percuté Dimorphos. Avant et après cet événement, les scientifiques ont observé le système Didymos-Dimorphos en utilisant une technique appelée Spectropolarimétrie. Cette technique mesure comment la lumière est dispersée par un objet et peut donner des infos sur ses propriétés de surface et les matériaux dont il est fait.

#Qu'est-ce que la Spectropolarimétrie ?

La spectropolarimétrie est une méthode qui examine la lumière venant d’un objet et comment sa Polarisation change avec différentes longueurs d’onde. La polarisation, c’est la direction dans laquelle les ondes lumineuses oscillent. En mesurant cela, les chercheurs peuvent en apprendre plus sur les propriétés matérielles de la cible.

Quand la lumière touche un objet, une partie est réfléchie. La façon dont la lumière est réfléchie peut renseigner les scientifiques sur les caractéristiques de surface et du matériau. Par exemple, si la surface est rugueuse ou lisse, ou si le matériau est sombre ou clair, ça influencera comment la lumière polarisée se comporte.

#La Mission DART

La mission DART a été lancée le 23 novembre 2021. Elle a voyagé pendant environ dix mois pour atteindre Didymos, un astéroïde de 780 mètres, et sa lune Dimorphos, qui mesure environ 160 mètres de large. Le but principal était de tester la technique de l'impact cinétique : changer l'orbite de l'astéroïde en le frappant avec un vaisseau spatial.

Le vaisseau a frappé Dimorphos à une vitesse d'environ 6,6 kilomètres par seconde. Cette collision était significative car elle a modifié l’orbite de Dimorphos autour de Didymos d’environ 30 minutes. Les scientifiques voulaient voir à quel point cette méthode pouvait être efficace pour rediriger des astéroïdes potentiellement dangereux.

#Pourquoi surveiller les astéroïdes ?

Surveiller le système Didymos et Dimorphos avant et après l'impact de DART fournit des données précieuses sur les caractéristiques de la poussière éjectée et comment l'impact change les propriétés polarimétriques du système binaire.

Avant l'impact, la luminosité de Didymos a augmenté rapidement avec l'angle d'observation. C’est une mesure importante car ça aide les scientifiques à déterminer les propriétés physiques de la surface de l’astéroïde. Après l'impact, cependant, il y a eu une diminution mesurable de la polarisation, indiquant des changements dans la surface ou dans la poussière entrante.

#Observations avant l'impact

Quand les chercheurs ont observé Didymos avant l'impact de DART, ils ont noté que la polarisation linéaire de l'astéroïde était significative. Cette polarisation augmentait avec l'angle de phase - une mesure de l'angle entre la source de lumière, l'astéroïde et l'observateur - ce qui est un comportement typique pour les astéroïdes de type S, comme Didymos.

La polarisation était généralement plus élevée dans la partie bleue du spectre lumineux par rapport au rouge. Ces observations laissaient suggérer une composition particulière et une rugosité de surface de l'astéroïde, aidant à mieux comprendre ses propriétés physiques.

#Observations après l'impact

Après l'impact de DART, les chercheurs ont observé un changement notable dans les niveaux de polarisation. Il y a eu une chute d'environ 1 point de pourcentage dans la lumière bleue et environ 0,5 point de pourcentage dans la lumière rouge. Cette diminution de polarisation pourrait indiquer des changements dans le matériau de surface, de la nouvelle poussière éjectée par l'impact, ou des modifications dans les propriétés de Diffusion de la lumière des débris.

Fait intéressant, même après la chute initiale, la polarisation a commencé à remonter avec l'angle de phase, suggérant que les caractéristiques de la surface étaient encore influencées par l'événement d'impact. Les données montraient que la polarisation restait assez stable en termes de forme, ce qui signifie que la composition du matériau diffusant pourrait être plus cruciale que la structure de surface.

#Implications de l'impact DART

La mission DART a offert une chance unique de comparer comment la lumière se comportait avec la surface de Didymos avant et le nuage de poussière créé après l'impact. Ces informations sont cruciales pour comprendre comment des techniques similaires pourraient fonctionner sur d'autres astéroïdes.

Après l'impact de DART, l'effet immédiat sur la polarisation a changé la façon dont les scientifiques voyaient la relation entre les propriétés de surface et les éjectas. Le nuage de poussière éjecté par l'impact pourrait avoir des caractéristiques différentes par rapport au matériau de surface original.

#Le Rôle de la Diffusion de Lumière

Quand la lumière touche un astéroïde, elle se disperse de différentes manières selon la taille et la forme des particules. Les petites particules ont tendance à diffuser la lumière différemment des plus grandes. Comprendre comment fonctionne la diffusion de lumière aide les scientifiques à inférer la distribution de taille de la poussière éjectée par l'impact de DART.

Les mesures ont montré que les propriétés de diffusion du nuage de poussière ont entraîné une baisse des niveaux de polarisation. Cela pourrait suggérer que du matériau plus clair, moins altéré a été éjecté, entraînant des comportements de diffusion différents par rapport à la surface altérée.

#Poursuite des Observations

L'impact a créé un nuage de poussière qui entoure le système binaire, et les chercheurs continuent de surveiller les effets de cette poussière au fil du temps. Ces observations aideront les scientifiques à comprendre combien de temps le nuage reste et comment il affecte la luminosité et la polarisation globales de Didymos et Dimorphos.

#Étudier des Événements Similaires

Bien que l'événement DART était unique en raison de son impact contrôlé, les scientifiques se penchent sur des événements similaires dans le passé, comme la mission Deep Impact sur la comète 9P/Tempel 1. Dans ce cas, un projectile a été envoyé pour percuter la comète, créant un nuage de poussière, mais le comportement de diffusion de la lumière observé ensuite était très différent de ce qui a été vu après l'impact de DART.

Les différences dans la réponse de polarisation entre les astéroïdes et les comètes mettent en évidence à quel point leurs surfaces et matériaux éjectés sont distincts. Ces informations sont précieuses pour les futures missions d'astéroïdes et pour comprendre plus globalement les comètes et les astéroïdes.

#Conclusion

La mission DART a ouvert un nouveau chapitre dans la recherche sur les astéroïdes. En observant le système Didymos-Dimorphos à travers la spectropolarimétrie, les scientifiques peuvent recueillir des données cruciales sur les effets des impacts sur les petits corps célestes. Les résultats soulignent l'importance de comprendre non seulement les propriétés de surface mais aussi comment les éjections peuvent changer notre perception des caractéristiques d'un astéroïde.

Alors que les chercheurs continuent d'analyser les conséquences de l'impact de DART, les leçons tirées contribueront sans aucun doute aux futures stratégies de défense planétaire et à une compréhension plus approfondie de notre système solaire. La combinaison de missions high-tech et d'observations continuera d’éclairer ces fascinantes paires d'astéroïdes et leur comportement en réponse aux impacts.