Défense planétaire – Que peut nous apprendre Hera ?

Hera, la mission de défense planétaire de l’Agence spatiale européenne (ESA), a entamé son périple de deux ans. Avec le lancement du vaisseau Hera le Oct. 7, l’ESA a atteint l’un de ses objectifs clés — assembler un engin de la taille d’une fourgonnette puis le lancer rapidement.

Un autre objectif de la mission est d’étudier les conséquences de la mission DART de la NASA en 2022, qui a modifié avec succès la trajectoire d’un astéroïde grâce à un impact direct.

Rôle de Hera dans la protection de la Terre contre les astéroïdes

Environ 30 000 astéroïdes passent relativement près de la Terre, et un tel rocher spatial frappe la planète tous les 10 000 ans. Un tel impact, selon Thales, serait équivalent à une explosion d’environ 50 mégatonnes.

« Hera fait partie de l’effort international pour répondre à la question : Pourrions‑nous faire quoi que ce soit si nous repérions un astéroïde en trajectoire de collision ? » a écrit l’ESA sur X (anciennement Twitter).

Les astéroïdes de taille moyenne, selon Thales, sont ceux qui nous inquiètent le plus, car leur impact sur une zone peuplée serait dévastateur. Ainsi, un examen approfondi des effets de l’impact de DART permettra à Hera d’affiner les stratégies de déviation d’astéroïdes pour les futures initiatives de défense planétaire.

Selon les scientifiques de l’ESA, l’investigation du site de l’impact aidera à résoudre les mystères non seulement de Dimorphos, qui a la taille de la Grande Pyramide de Gizeh avec un diamètre de 495 pieds, mais aussi de Didymos, l’astéroïde plus grand qu’il orbite. Didymos a la taille d’une montagne, avec un diamètre de 2 559 pieds.

De plus, Hera nous aidera à comprendre notre système solaire en révélant davantage d’informations sur sa formation. Ce vaisseau en forme de cube sera le premier à transporter des CubeSats dans l’espace profond, renforçant ainsi ses capacités scientifiques.

« Hera fournira des données précieuses pour les futures missions de déviation d’astéroïdes et la science afin d’aider la compréhension humaine de la géophysique des astéroïdes ainsi que des processus de formation et d’évolution du système solaire, » a écrit SpaceX (SPCX ) sur X.

Avant que Hera n’atteigne le système d’astéroïdes doubles à la fin de 2026, ce qui la placera à 121 millions de miles (près de 195 millions de kilomètres) de la Terre, le vaisseau effectuera un survol de Mars à la mi‑mars de l’année prochaine. Cela fournira à Hera l’élan supplémentaire nécessaire pour atteindre les astéroïdes.

Au cours du voyage, Hera volera à moins de 3 728 miles de la surface martienne et observera ainsi l’une des deux lunes de la planète rouge, nommée Deimos. Le vaisseau recueillera des données pour la sonde Martian Moons eXploration (MMX), qui sera lancée dans les années à venir pour explorer les lunes et poser un petit rover sur Phobos afin de collecter des échantillons.

Hera arrivera ensuite en orbite autour de Didymos, où elle passera six semaines à sonder les deux astéroïdes. Une fois les observations terminées, le vaisseau libérera deux CubeSats dotés de leurs propres systèmes de propulsion.

L’un des CubeSats s’appelle Juventas, équipé d’un instrument radar pour sonder profondément sous la surface des roches spatiales. L’autre s’appelle Milani, un imager multispectral qui cartographie la poussière et les minéraux sur ces astéroïdes. Les CubeSats utiliseront des liaisons inter‑satellites pour communiquer avec le vaisseau puis relayer leurs découvertes vers la Terre.

Sur une période de 10 semaines, Hera effectuera des observations qui la rapprocheront de la surface de l’astéroïde, à seulement 0,6 mile (1 kilomètre). Au final, Hera pourrait atterrir sur Didymos, tandis que les CubeSats pourraient tenter un atterrissage similaire sur Dimorphos.

Fort de toute l’expérience que l’ESA possède et acquerra avec Hera, elle prévoit d’utiliser ces connaissances pour sa prochaine mission, Ramses. Ainsi, si nous détectons un jour un astéroïde en trajectoire de collision avec la Terre, de telles missions de reconnaissance pourront être lancées rapidement afin de déterminer précisément leur trajectoire et d’écarter tout faux‑alarme.

Efforts collaboratifs de l’Europe en matière de défense planétaire

Dans le cadre du programme européen de défense planétaire, Hera, avec ses deux satellites de la taille d’une boîte à chaussures, a été lancée depuis le Centre spatial Kennedy de la NASA en Floride à bord d’une fusée Falcon 9.

Cette fusée de SpaceX, dirigée par Elon Musk, est un lanceur réutilisable à deux étages, de catégorie moyenne, qui assure un transport sûr et fiable pour les personnes et les charges utiles en orbite terrestre. Définie par SpaceX comme « la première fusée réutilisable de classe orbitale au monde », cette réutilisabilité permet à l’entreprise de réduire le coût d’accès à l’espace.

Selon le site officiel, le Falcon 9 a réalisé 377 lancements au total, 333 atterrissages et 308 réutilisations à ce jour.

Pour la première mission de défense planétaire de l’Europe, Beyond Gravity a également fourni les composants essentiels, notamment un tube structurel central, des ailes solaires et des produits électroniques, qui sont cruciaux pour le succès de la mission.

« Modifier la trajectoire d’un astéroïde est une technique de défense planétaire importante pour l’humanité si un gros astéroïde venait à être sur une trajectoire de collision avec la Terre. »

– Oliver Grassmann, vice‑président exécutif des satellites chez Beyond Gravity, fournisseur clé de l’industrie spatiale

Grâce à ses ailes solaires, l’entreprise garantit que Hera dispose en permanence d’une puissance électrique suffisante pour faire fonctionner ses systèmes. Le vaisseau Hera possède deux ailes solaires, chacune de cinq mètres de long et comportant trois panneaux articulés. Cela offre une surface d’environ quatorze mètres carrés.

C’était la première fois que Beyond Gravity développait des panneaux solaires complets pour une mission européenne. Ces panneaux sont conçus pour rester alignés avec le Soleil et fonctionner dans des conditions extrêmes. En effet, la lumière solaire sur Mars n’est que 43 % de celle de la Terre, et au-delà, elle chute à 17 %.

Étant capable de fonctionner à des températures comprises entre -100 °C et +140 °C, les panneaux solaires généreront toujours 800 watts de puissance lorsque Hera ira au-delà de Mars, puissance suffisante pour alimenter les systèmes clés tels que les caméras de navigation, les systèmes de communication et l’ordinateur de bord.

En plus des ailes solaires, Beyond Gravity a fourni le tube central du vaisseau, qui constitue l’épine dorsale de la structure. Ce tube, fabriqué en polymère renforcé de fibres de carbone, sert d’élément structurel principal.

En tant que structure centrale, il maintient tous les composants du vaisseau ensemble, jouant un rôle clé dans la connexion de Hera à son lanceur lors du décollage. Le tube abrite les propulseurs, les réservoirs de carburant et les plateaux d’équipement, assurant la solidité structurelle du vaisseau.

Les entreprises de défense Thales et Leonardo ont également contribué à la mission Hera via leur co‑entreprise Thales Alenia Space, qui possède une usine aux États‑Unis et 16 sites en Europe. Elle a enregistré un chiffre d’affaires consolidé d’environ 2,2 milliards d’euros en 2023.

La co‑entreprise a fourni l’unité d’alimentation et le système de communications à Hera, permettant le suivi et le contrôle du vaisseau à une distance allant jusqu’à 500 millions de kilomètres.

Comment la mission DART de la NASA a préparé le terrain pour la mission Hera

Alors que Hera a été lancée, il faudra deux ans au vaisseau pour atteindre le système d’astéroïdes, moment où il commencera à étudier les effets de l’impact de DART afin d’améliorer la méthode « impact cinétique » comme approche viable de la défense planétaire.

Le test de redirection d’astéroïde double (Double Asteroid Redirection Test, DART) de la NASA a eu lieu en 2022 et a percuté l’astéroïde Dimorphos, situé à environ 181 millions de kilomètres de notre planète.

DART a été lancé en nov. 2021 depuis la fusée Falcon 9 de SpaceX et a été la toute première mission spatiale à démontrer la déviation d’astéroïde par impact cinétique. Le vaisseau, de la taille d’un distributeur automatique, a utilisé le système SMART Nav pour viser l’astéroïde et ajuster la trajectoire de DART.

Il y a deux ans, la mission a intentionnellement percuté l’astéroïde Dimorphos et modifié son orbite. Lors de la collision, le nuage de débris s’est étendu sur 6 213 miles dans l’espace et a persisté pendant des mois. Cela a en fait créé la première pluie de météores d’origine humaine qui pourrait être visible depuis la Terre et Mars à l’avenir.

« Nous ne sommes plus impuissants face à ce type de catastrophe naturelle. »

Selon le responsable de la défense planétaire de la NASA, Lindley Johnson, le succès de la mission a démontré que :

L’astéroïde ne présentait aucun danger pour la Terre, mais l’agence spatiale américaine voulait vérifier si percuter un petit astéroïde à 13 645 miles par heure (6,1 km/s) pouvait en modifier le mouvement. La petite taille de Dimorphos en a fait le sujet de test idéal, et la NASA a déclaré la mission réussie, laissant un cratère d’impact d’environ 33 à 65 pieds.

« Ce résultat constitue une étape importante pour comprendre l’effet complet de l’impact de DART sur son astéroïde cible… Au fur et à mesure que de nouvelles données arrivent chaque jour, les astronomes pourront mieux évaluer si et comment une mission comme DART pourrait être utilisée à l’avenir pour aider à protéger la Terre d’une collision avec un astéroïde si nous en découvrons un en direction de la Terre. »

– Lori Glaze, directrice de la division des sciences planétaires de la NASA

Les images de l’après‑impact ont été capturées par un CubeSat nommé LICIACube, embarqué à l’intérieur du vaisseau. Il s’est ensuite séparé pour prendre des images et des vidéos.

Alors que les télescopes au sol ont été utilisés pour surveiller les suites du crash, des questions subsistent quant à l’impact de DART et à la composition des astéroïdes, ce qui pourrait aider à améliorer la technologie de déviation d’astéroïdes. Hera, ici, vise à boucler la boucle en réalisant une évaluation à grande échelle et en détaillant le résultat final.

Malgré la possession déjà d’« images super » des deux astéroïdes, Hera nous apportera de nouvelles images, et ce sera « comme découvrir de nouveaux mondes, » a déclaré Patrick Michel, chercheur principal de la mission Hera et directeur de la recherche au Centre national de la recherche scientifique en France. Il a ajouté :

« Le côté intéressant, c’est que nous saurons pourquoi elles sont nouvelles ou différentes, puisque DART nous a fourni toutes les conditions initiales qui ont conduit à leur transformation. »

Les scientifiques sont désireux de comprendre différents aspects de Dimorphos, y compris sa composition. Ainsi, bien que la mission DART ait été un « succès incroyable, » Hera est nécessaire pour mesurer l’efficacité du test de déviation de DART.

« J’espère que cela pourra inspirer d’autres missions dédiées à la défense planétaire et à l’exploration du système solaire. »

– Patrick Michel

Technologies ouvrant la voie à un avenir spatial

La mission de défense planétaire de l’Agence spatiale européenne représente une avancée monumentale dans le développement de techniques de déviation d’astéroïdes et la préparation de l’humanité à devenir une espèce multi‑planétaire.

De plus, Hera démontre des avancées en navigation spatiale profonde et en technologie autonome, qui joueront probablement des rôles significatifs dans les futures explorations spatiales et les efforts de colonisation.

Et à mesure que nous nous étendons dans l’espace, protéger la Terre et d’autres habitats futurs potentiels contre les dangers spatiaux devient essentiel. En améliorant notre capacité à dévier ou à rediriger les astéroïdes, des missions comme Hera contribuent à assurer la survie à long terme de la civilisation humaine, non seulement sur Terre mais bien au‑delà.

Cela ne représente que le début, et pour devenir une espèce multi‑planétaire avec une économie spatiale, nous avons besoin de plusieurs technologies critiques couvrant divers secteurs de l’aérospatiale, de l’énergie et des sciences de la vie.

Cela inclut des fusées économiques, durables et réutilisables, le Starship de SpaceX étant un exemple phare de cette technologie. Des technologies de propulsion avancées comme le thermique nucléaire, quant à elles, sont nécessaires pour des voyages plus rapides et plus efficaces vers des planètes comme Mars.

Aller simplement sur ces planètes ne suffit pas. Pour y vivre, nous avons besoin de systèmes de survie en termes d’air, d’eau et de nourriture indispensables à une habitation à long terme.

Des systèmes énergétiques tels que les réacteurs nucléaires portables et les panneaux solaires optimisés pour les environnements spatiaux sont également nécessaires pour soutenir les colonies sur d’autres planètes. En plus des besoins en énergie, nous aurons besoin de technologies permettant d’extraire les ressources des planètes et des astéroïdes. Au‑delà des matières premières, nous aurons besoin de technologies comme l’impression 3D pour les transformer en carburant, infrastructures et systèmes de survie.

La robotique sera également d’une grande aide pour la construction d’infrastructures, surtout dans des lieux dangereux ou difficiles d’accès.

Des systèmes de communication fiables et à haute vitesse, quant à eux, joueront un rôle clé dans le maintien du contact entre la Terre et les colonies sur d’autres planètes, tandis que des avancées sont requises en médecine afin de protéger la vie humaine. L’ingénierie génétique et les contre‑mesures biologiques contre les menaces de rayonnement cosmique garantiront davantage la santé humaine hors de la Terre.

Bien que cela reste pour l’instant un rêve, plusieurs entreprises développent les technologies nécessaires pour que l’humanité devienne une espèce multi‑planétaire.

SpaceX est certainement un grand nom dans ce domaine avec ses fusées réutilisables. L’entreprise prévoit également d’utiliser son vaisseau Starship pour permettre la colonisation humaine de Mars tout en se concentrant sur les communications mondiales par satellite via Starlink.

Le milliardaire Jeff Bezos a également misé sur Blue Origin. Grâce à sa fusée réutilisable New Glenn et à son atterrisseur lunaire Blue Moon, la société vise à permettre la colonisation humaine. Northrop Grumman (NOC ) est une autre entreprise impliquée dans le programme Artemis de la NASA, tandis que son vaisseau Cygnus assure les services de ravitaillement cargo à la Station spatiale internationale (ISS).

Lockheed Martin

Ce groupe mondial de l’aérospatiale et de la défense travaille en étroite collaboration avec la NASA sur le vaisseau Orion, conçu pour l’exploration de l’espace lointain. L’entreprise a également une vision pour son voyage interplanétaire vers la planète rouge, appelée « Mars Base Camp », une station orbitale qui fournirait un soutien aux futures missions habitées.

Avec ses actions actuellement cotées à 605,11 $, en hausse de 33,51 % depuis le début de l’année, la capitalisation boursière de Lockheed Martin (LMT ) a atteint 144,23 milliards $. La société affiche un BPA (TTM) de 27,58, un PER (TTM) de 21,94 et un rendement du dividende de 2,18 %.

Pour le deuxième trimestre 2024, l’entreprise a déclaré des ventes nettes de 18,1 milliards $ et un bénéfice net de 1,6 milliard $, soit 6,85 $ par action. La trésorerie provenant des opérations s’élevait à 1,9 milliard $, et le flux de trésorerie disponible à la fin du trimestre était de 1,5 milliard $. L’entreprise a également annoncé un carnet de commandes de près de 160 milliards $ alors qu’elle continue de constater une demande accrue pour les solutions technologiques de défense.

« Du rôle crucial du PAC‑3 dans la défense aérienne au système de combat Aegis avec augmentation IA, en passant par le F‑35 avec ses capacités avancées de capteurs et de gestion des données, notre société a apporté d’importantes contributions à la défense de nos alliés et partenaires. »

– Jim Taiclet, PDG de Lockheed Martin

Conclusion

Comme nous l’avons vu, Hera représente une avancée majeure et cruciale dans la défense planétaire. En fournissant des informations précieuses sur la technologie de déviation d’astéroïdes, cette mission ne se contentera pas d’affiner la méthode « impact cinétique » pour la déviation d’astéroïdes, mais contribuera également à l’exploration spatiale plus large. Hera a également le potentiel d’ouvrir la voie à notre transformation en une espèce multi‑planétaire et de protéger la vie sur Terre et au‑delà.

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