La mission de répétition Sauver la Terre Don Quijote, commandée par l'Agence spatiale européenne, est prévue pour tester le potentiel d'une véritable mission de vie ou de mort pour dévier un astéroïde provoquant l'extinction de masse d'une collision avec la Terre.
Actuellement au stade de «concept», la mission d'atténuation des impacts d'astéroïdes près de la Terre de Don Quijote - a été calquée sur un projet de vol vers 2002 AT4 ou 1989 ML, tous deux étant des astéroïdes proches de la Terre, bien qu'aucun ne représente un risque de collision évident. Cependant, des études ultérieures ont proposé que Amor 2003 SM84 ou même 99942 Apophis pourraient être des cibles plus appropriées. Après tout, 99942 Apophis comporte un risque marginal (1 sur 250 000) d'impact terrestre en 2036.
Quelle que soit la cible, un double lancement de deux vaisseaux spatiaux est proposé - un Impacteur appelé Hidalgo (un titre que Cervantes a donné au Don Quichotte original) et un Orbiter appelé Sancho (qui était le fidèle compagnon du Don).
Bien que le rôle de l'Impacteur s'explique de lui-même, l'Orbiter joue un rôle clé dans l'interprétation de l'impact - l'idée étant de collecter des données sur le momentum de l'impact et le changement de trajectoire qui pourraient ensuite éclairer les futures missions, dans lesquelles le sort de la Terre pourrait vraiment être en jeu. .
L’étendue du transfert de l’impulsion de l’Impactor à l’astéroïde dépend de la masse de l’Impactor (un peu plus de 500 kilogrammes) et de sa vitesse (environ 10 kilomètres par seconde), ainsi que de la composition et de la densité de l’astéroïde. Le plus grand changement de moment sera atteint si l'impact produit des éjectas qui atteignent la vitesse de fuite. Si, au lieu de cela, l'Impactor s'enfonce simplement dans l'astéroïde, peu de choses seront réalisées, car sa masse sera sensiblement inférieure à celle de tout astéroïde induisant une extinction de masse. Par exemple, l'objet qui a créé le cratère Chicxulub et anéanti les dinosaures (oui, d'accord - sauf pour les oiseaux) aurait un diamètre de l'ordre de 10 kilomètres.
Donc, avant l'impact, pour faciliter le ciblage futur et les calculs de vitesse d'impact requis, l'Orbiter fera une analyse détaillée de la masse globale de l'astéroïde cible ainsi que de sa densité et de sa granularité près de la surface. Ensuite, après l'impact, l'Orbiter évaluera la vitesse et la distribution de l'éjection de collision via sa caméra à impact.
Cependant, mesurer avec précision le degré de déviation atteint par l'impact représente un défi de taille pour la mission. Nous aurons besoin de bien meilleures données sur la masse et la vitesse de l'astéroïde cible que celles que nous pouvons établir à partir de la Terre. Ainsi, l'Orbiter effectuera une série de survols, puis ira en orbite autour de l'astéroïde pour évaluer dans quelle mesure l'astéroïde est affecté par la proximité du vaisseau spatial.
Une détermination précise de la distance de l'Orbiter par rapport à l'astéroïde sera obtenue par son altimètre laser, tandis qu'une expérience radio-scientifique déterminera avec précision la position de l'Orbiter (et donc la position de l'astéroïde) par rapport à la Terre.
Après avoir établi l'Orbiter comme point de référence, l'effet de la collision de l'Impactor sera évalué. Cependant, un facteur de confusion important est l'effet Yarkovsky - l'effet du chauffage solaire de l'astéroïde, qui induit l'émission de photons thermiques et génère donc une infime quantité de poussée. L'effet Yarkovsky pousse naturellement l'orbite d'un astéroïde vers l'extérieur s'il a un spin prograde (dans le sens de son orbite) - ou vers l'intérieur s'il a un spin rétrograde. Par conséquent, l'Orbiter aura également besoin d'un spectromètre infrarouge thermique pour séparer l'effet Yarkovsky de l'effet de l'impact.
Et bien sûr, étant donné l'importance de l'Orbiter comme point de référence, l'effet du rayonnement solaire sur celui-ci doit également être mesuré. En effet, nous devrons également tenir compte du fait que cet effet changera à mesure que les surfaces hautement réfléchissantes du nouveau vaisseau spatial lustré perdront leur éclat. Les surfaces hautement réfléchissantes émettront un rayonnement, presque immédiatement, à des niveaux d'énergie (c'est-à-dire une impulsion élevée) presque équivalents au rayonnement incident. Cependant, les surfaces à faible albédo peuvent uniquement libérer un rayonnement thermique de plus faible énergie (c'est-à-dire une impulsion plus faible) - et le feront plus lentement.
En d'autres termes, une surface miroir fait une voile solaire bien meilleure qu'une surface noire.
Donc, en résumé, la mission d'atténuation des impacts Don Quijote nécessitera un impacteur avec une caméra de ciblage - et un orbiteur avec une caméra d'observation d'impact, un altimètre laser, une expérience de science radio et un spectromètre infrarouge thermique - et vous devez vous rappeler de mesurer la effet de la pression du rayonnement solaire sur le vaisseau spatial au début de la mission, quand il est brillant - et plus tard, quand il ne l'est pas.
Lectures complémentaires: Wolters et al. Exigences de mesure pour une mission de démonstration d'atténuation de l'impact des astéroïdes proches de la Terre.
