Dans l’Espace, autour de notre belle planète bleue, de nombreux objets célestes naviguent à vive allure. On peut citer, par exemple, nos plus proches voisins comme la Lune ou Mars. Les corps les plus abondants restent, cependant, les astéroïdes. Ces corps rocheux mystérieux, gravitent autour du Soleil et de la Terre. Parfois, ils s’en approchent si près qu’ils menacent de tomber sur son sol. De nombreuses chutes d’astéroïdes ont en effet déjà eu lieu sur Terre, comme celui qui a provoqué la disparition des dinosaures. Les scientifiques ont mis au point des outils comme l’échelle de Turin pour évaluer les risques d’impact en fonction de la probabilité et de l’énergie cinétique des astéroïdes. Les missions spatiales illustrent les premières étapes concrètes vers une protection planétaire, en testant des techniques pour dévier la trajectoire des astéroïdes. Comprendre ces phénomènes et s’y préparer représente un défi scientifique crucial pour préserver l’humanité face aux aléas cosmiques. Que sont réellement ces astéroïdes et quels risques représentent-ils pour la Terre ?
Les astéroïdes et la Terre dans le Système Solaire
Qu’est-ce qu’un astéroïde ?
Au même titre que les planètes, les astéroïdes sont des corps célestes du Système Solaire tournant autour du Soleil. Composés essentiellement de roches, de métaux et de glaces, leurs tailles sont très variées, allant de quelques millimètres à plusieurs centaines de kilomètres de diamètre. La zone du Système Solaire où on les trouve en majorité est appelée ceinture principale d’astéroïdes. Cette région ressemble à un immense anneau regroupant plusieurs millions d’astéroïdes de tailles variées, situé entre les orbites de Mars et de Jupiter.
Une autre ceinture d’astéroïdes, appelée ceinture de Kuiper, se trouve beaucoup plus loin, au-delà de l’orbite de Neptune. Situés à plus de 80 millions de kilomètres de la Terre, soit environ 200 fois la distance Terre-Lune, les astéroïdes de la ceinture principale ne constituent pas une menace immédiate pour notre planète. Cependant, tous ne tournent pas autour du Soleil à une telle distance !
Les astéroïdes géocroiseurs
Certains astéroïdes s’aventurent beaucoup plus près du Soleil, et par conséquent, de notre planète. Les astéroïdes dont la trajectoire croise l’orbite de la Terre sont appelés des géocroiseurs. En anglais, on parle d’ECA (Earth-Crossing Asteroids). Parfois, on utilise également le terme NEA (Near Earth Asteroids), qui regroupe tous les astéroïdes proches de la Terre, même si leur trajectoire ne croise pas son orbite. Parmi les ECA, on trouve notamment les familles d’astéroïdes Apollon et Aton.
Leurs orbites sont plus excentriques que celle de la Terre, c’est-à-dire en forme d’ovale allongé tandis que celle de la Terre est presque circulaire. De ce fait, les orbites de la Terre et de ces corps se croisent en deux points, rendant possible une potentielle collision.
Les chutes de météorites
Lorsqu’on parle d’astéroïdes, on y substitue souvent le terme de météorites. Ces deux termes n’ont cependant pas exactement la même signification. Les météorites sont des astéroïdes qui ont pénétré dans l’atmosphère terrestre et atteint le sol. Les chutes de météorites sont d’ailleurs assez fréquentes. En effet, les scientifiques estiment que chaque jour, ce sont plusieurs dizaines de tonnes de météorites qui chutent sur Terre. Heureusement, la plupart des météorites qui tombent sur Terre atteignent le sol sous forme de poussières microscopiques. Elles sont en effet en partie consumées par les frottements de l’air au moment de leur entrée à grande vitesse dans l’atmosphère terrestre. Ce phénomène est notamment responsable des étoiles filantes que l’on peut parfois apercevoir la nuit, par exemple en été. D’autres fois cependant, les astéroïdes qui pénètrent dans l’atmosphère sont de taille bien plus importante. Lorsqu’ils atteignent le sol, ils provoquent de gigantesques collisions, laissant derrière eux des cratères d’impacts impressionnants. Ces formations géologiques, disséminées à travers le globe, témoignent de l’histoire cosmique de la Terre.
L’image de météorite la plus marquante de ces dernières années est sans doute celle du météore de Tcheliabinsk. Le 15 février 2013, une météorite d’environ 20 mètres de diamètre est entrée dans l’atmosphère au-dessus de cette ville russe. En se désintégrant, elle a généré un flash lumineux spectaculaire observé par de nombreux témoins. D’une masse de près de 12000 tonnes, ce météore a libéré une énergie estimée par les scientifiques à environ 30 fois l’énergie dégagée par la bombe nucléaire d’Hiroshima. Heureusement la météorite s’est désintégrée entre 20 et 40 kilomètres d’altitude limitant les dégâts au sol à des vitres soufflées par l’explosion.
Les astéroïdes proches de la Terre, appelés géocroiseurs, suscitent une attention particulière en raison des risques de collision avec notre planète.
L’échelle de Turin ou comment classer les astéroïdes
Depuis plusieurs années déjà, les scientifiques étudient attentivement de nombreux astéroïdes dont la trajectoire projetée passe proche de la Terre.
En astronomie, une des méthodes utilisées pour classer les objets géocroiseurs comme les astéroïdes en fonction de leur dangerosité est l’échelle de Turin. Cette échelle, graduée de 0 à 10, permet aux astronomes de classifier chaque astéroïde au regard de deux facteurs : la probabilité de l’impact avec la Terre et la taille de l’astéroïde.
Les astéroïdes géocroiseurs potentiellement les plus dangereux sont en fait ceux dont la probabilité de collision avec la Terre est élevée (supérieure à 10-2) et dont la capacité à causer des dégâts d’ampleur est grande. Cette échelle a été proposée pour la première fois en 1995 par un chercheur américain, Richard Binzel, lors d’une conférence aux Nations Unies. Elle a ensuite été précisée et définitivement adoptée en 1999 lors d’un Congrès de I’Union Astronomique Internationale à Turin, qui lui a donné son nom. C’est un des deux outils dont disposent à l’heure actuelle les scientifiques pour classifier les géocroiseurs avec l’échelle de Palerme.
L’échelle est représentée sous la forme d’un diagramme, dont l’axe horizontal indique la probabilité d’impact et l’axe vertical la taille de l’objet. Cette taille est généralement exprimée en termes d’énergie cinétique, c’est-à-dire l’énergie possédée par un objet en raison de sa vitesse. Elle est exprimée communément en mégatonnes (1 million de tonnes) de TNT, l’explosif le plus couramment utilisé.
Dans l’histoire et à ce jour, le niveau le plus haut jamais atteint par un objet est le niveau 4. Il a été donné à l’astéroïde Apophis en 2005 avant que celui-ci ne soit rétrogradé au niveau 1 puis au niveau 0. Apophis, qui mesure près de 325 m de long, devrait à nouveau frôler la Terre en 2029 à une distance de 31 000 km. Les niveaux 8 à 10 de l’échelle de Turin sont réservés à des évènements dont les périodes de récurrence, c’est-à-dire les fréquences, se situent entre 1000 et 100 000 ans. Quant à l’astéroïde de 12 km qui a provoqué la disparition des dinosaures il y a 66 millions d’années, ce dernier a une période de récurrence de 100 à 200 millions d’années ! Si un tel événement se produisait aujourd’hui, il mettrait en péril une partie de l’humanité. Comment peut-on alors se défendre contre ce type de menace ?
Comment se défendre contre les impacts d’astéroïdes ?
La défense planétaire : surveiller et anticiper la menace des astéroïdes
Aujourd’hui dans notre Système Solaire, selon l’Agence Spatiale Européenne (ESA), plus de 30 000 objets géocroiseurs sont connus, répertoriés et surveillés par les scientifiques. A l’heure actuelle, aucun d’entre eux ne présente un risque pour notre planète. Les astéroïdes les plus surveillés sont notamment ceux pouvant représenter un risque pour l’humanité en cas de collision avec la Terre. On considère que le diamètre d’un tel astéroïde est de l’ordre de 1 km. Actuellement, les scientifiques estiment qu’il existe moins de 1 200 astéroïdes géocroiseurs de plus de 1 km de diamètre dont environ 90% sont répertoriés. La période de récurrence d’un tel événement est de l’ordre d’un impact tous les 500 000 ans en moyenne. L’ensemble des activités de suivi et de réponse aux risques liés à l’impact d’un objet géocroiseur sont regroupées sous le terme de défense planétaire. Largement traitée au cinéma notamment à travers des films comme Deep Impact ou Armageddon, la défense planétaire n’est plus uniquement un sujet de fiction et des missions spatiales y sont dédiées.
Les missions DART et Hera : modifier la trajectoire d’un astéroïde
La mission spatiale DART de la NASA (Double Asteroid Redirection Test ou Test de déviation d’un astéroïde binaire en français) est une des premières missions de défense planétaire à avoir vu le jour. Cette mission visait à envoyer une sonde vers un astéroïde binaire, c’est-à-dire un petit astéroïde orbitant autour d’un plus gros. L’objectif était de modifier la trajectoire du plus petit, nommé Dimorphos, en le frappant directement avec la sonde. L’impact a eu lieu avec succès le 26 septembre 2022. Grâce à des observations, les scientifiques ont pu confirmer la modification de la trajectoire de Dimorphos après l’impact.
Cette première mondiale donne un aperçu d’une des techniques de défense planétaire envisageable dans le cas où un astéroïde de grande ampleur menacerait la Terre. La mission Hera de l’ESA, l’agence spatiale européenne, a été lancée en octobre 2024 en direction de l’astéroïde impacté par DART. Ses relevés permettront aux scientifiques d’étudier plus en détails les effets d’une telle collision sur un astéroïde et ainsi de préparer une éventuelle défense de notre planète.
Les astéroïdes sont parmi les objets célestes les plus abondants de notre Système Solaire. Ceux d’entre eux dont la trajectoire autour du Soleil croisent l’orbite de la Terre sont appelés des géocroiseurs. Ces astéroïdes sont en particulier d’intérêt car la possibilité de collision avec la Terre n’est pas négligeable. Les scientifiques utilisent notamment l’échelle de Turin pour classifier les géocroiseurs en fonction de leur probabilité d’impact avec la Terre et de leur potentiel destructeur. Afin de se prémunir d’une éventuelle collision, des stratégies sont développées dans le cadre des activités de défense planétaire. Si les impacts majeurs d’astéroïdes restent probables, la fréquence de tels événements est si faible qu’aucun humain n’en a encore vécu.
