Le 4 juillet est le jour de l'indépendance aux États-Unis, et les Américains profitent généralement de leurs vacances avec quelques feux d'artifice. Le 4 juillet, un vaisseau spatial de la taille d'une machine à laver va percuter la comète Tempel 1, creuser un cratère et éjecter des tonnes de glace et de roche dans l'espace. Le vaisseau spatial survolera la collision à une distance sûre et nous enverra les photos les plus spectaculaires jamais prises d'une comète - et sa nouvelle ecchymose. La Dre Lucy McFadden fait partie de l'équipe scientifique de Deep Impact et me parle de l'Université du Maryland.
Écoutez l'interview: Préparez-vous à un impact profond (6,1 Mo)
Ou abonnez-vous au podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser: Pouvez-vous me donner un aperçu de ce que nous allons voir le 4 juillet?
Dre Lucy McFadden: J'aimerais bien savoir exactement ce qui allait se passer le 4 juillet, mais c'est une expérience. Je peux vous dire ce que nous pensons que nous pourrions voir, mais il est probable que ce soit très différent.
Nous avons donc un vaisseau spatial en route vers la comète Tempel 1, qui est une comète à courte période qui orbite - entre dans le système solaire intérieur - environ une fois tous les 5,5 ans. Il s'agit de la taille de Washington DC. Il peut s'intégrer dans la région de Washington DC, mais il est un peu allongé. Il fait environ 14 km sur 4 km sur 4 km, et alors que notre vaisseau spatial se dirige vers lui, nous avons prévu de séparer le vaisseau spatial en deux parties. Permettez-moi de préparer le terrain ici, cette comète est en orbite autour du Soleil. Il arrive à son point le plus proche du Soleil, appelé son périhélie, et se déplace donc à sa vitesse la plus rapide à travers le système solaire début juillet. Notre vaisseau spatial est également en orbite autour du Soleil, et il se dirige vers l'interception de l'orbite de la comète. 24 heures avant de projeter cette comète, nous allons séparer les deux vaisseaux spatiaux, l'impacteur et le survol. L'impacteur continuera sa trajectoire de collision vers la comète, et le survol - ou vaisseau-mère - ralentira un peu et changera de direction si légèrement afin de pouvoir regarder l'impacteur toucher la comète. Quand il frappe la comète, quand nous avons cette collision cosmique dans l'espace, ce qui va se passer, c'est que l'énergie de l'impact va se propager dans la comète elle-même, sous la forme d'une onde de choc. Cette onde de choc va pénétrer dans la comète; à quelle profondeur, nous ne savons pas. Mais à un moment donné, la force du matériau dans la comète elle-même repoussera l'onde de choc énergétique qui avance et poussera le matériau hors de la comète. Nous aurons formé un cratère avec du matériel éjecté sortant du trou que nous avons créé.
Maintenant, vous pouvez demander, pourquoi faisons-nous cela? Nous faisons cela pour jeter un coup d'œil - pour profiter de l'opportunité de cette comète si proche de nous - pour jeter un coup d'œil à l'intérieur de la comète; pour voir de quoi l’intérieur est fait, et voir quelle structure est là.
Pour en savoir plus, je pense que je dois vous donner un aperçu de ce que sont les comètes et de ce qu'elles sont dans le système solaire. J'aime dire qu'ils sont la partie la plus ancienne et la plus froide du système solaire. Ils se sont formés aux bords du système solaire, à des centaines de milliers de fois la distance entre la Terre et le Soleil. Donc, tout où les comètes se sont formées est froid. Ils se sont également formés il y a 4,5 milliards d'années, lorsque le système solaire se formait. Ils n'ont jamais été incorporés dans une planète. Ils sont donc à la fois vieux et froids. Nous profitons des comètes qui se rapprochent de la Terre pour l’utiliser comme laboratoire et comme sonde sur les bords éloignés du système solaire à la fois dans l’espace et dans le temps.
Fraser: Maintenant, Deep Impact a été lancé il y a seulement quelques mois, alors avons-nous vraiment eu de la chance avec Tempel 1 au mauvais endroit au bon moment?
Dr McFadden: Oui, eh bien, selon moi, c'était au bon endroit au bon moment.
Fraser: Je regardais plus du point de vue de la comète.
Dr McFadden: Permettez-moi de dire deux choses ici. Tout d'abord, la comète ne va pas être blessée. Prenons un peu de perspective ici en termes de masse du vaisseau spatial par rapport à la masse de la comète. Ou l'énergie de l'engin spatial par rapport à l'énergie de la comète en mouvement. Cela équivaut à un moucheron ou à un petit moustique heurté par un avion 767. Donc, nous n'allons pas frapper la comète. Mais, il va sans dire, je vous laisse prendre le point de vue de la comète si vous le souhaitez. Mais oui, c'était au bon endroit, ou au mauvais endroit, à cette époque. La NASA a déclaré que lorsqu'elle a annoncé son opportunité pour des missions d'exploration spatiale, elle a déclaré que cette annonce couvre l'argent disponible dans un certain délai, et que le délai était compris entre 2000 et 2006. Et donc, nous sommes allés à la recherche de comètes disponibles pendant le temps que la NASA nous donnait de l'argent, puis quand nous avons trouvé la comète Tempel 1 près du périhélie, quand elle se déplace le plus rapidement, cela nous a également plu car plus la comète se déplace rapidement, plus l'énergie impliquée dans le transfert pour créer le cratère est importante. Donc, c'est bien de ce point de vue. Et puis il y a une troisième, mais secondaire raison pour laquelle la comète Tempel 1 est bonne; elle n'est pas aussi active que certaines comètes. Il n'y a pas autant d'activité de poussière et de jet associée à la comète Tempel 1, ce qui pourrait être source de confusion ou nous empêcher d'observer la formation du cratère lorsque nous le touchons. Ainsi, la comète Tempel 1 convient.
Fraser: Comment allons-nous l'observer d'ici sur Terre et depuis l'espace?
Dr McFadden: Nous avons le vaisseau spatial qui l'observe depuis l'espace - notre vaisseau spatial Deep Impact. Nous avons le vaisseau spatial Rosetta, qui se dirige vers une autre comète, qui l'observera également depuis l'espace. Nous avons les trois grands observatoires de la NASA: Chandra, Hubble et Spitzer l’observeront. Trois longueurs d'onde différentes; Chandra est un télescope à rayons X et Hubble est un télescope d'imagerie optique et proche infrarouge. Nous allons également observer une certaine spectroscopie avec Hubble. Et puis Spitzer est un télescope infrarouge. Nous allons donc les utiliser. Ainsi que tous les principaux observatoires du monde entier observeront la comète, avant, pendant et après l'impact. Nous avons donc une campagne d'observation mondiale.
Fraser: Et comment les images de Deep Impact se compareront-elles aux images que nous avons vues de Stardust?
Dr McFadden: C'est intéressant, j'utilise les images de Stardust pour m'entraîner à interpréter les images que nous obtenons de Deep Impact. Nous allons voir de plus près la comète Tempel 1 que le vaisseau spatial Stardust; nous allons voler de plus près - nous volerons à 500 km de la comète Tempel 1, alors que le vaisseau spatial Stardust était éloigné de 1 100 ou 1 300 km.
Fraser: Je me souviens que Stardust a été un peu touché par les débris, comment Deep Impact se comportera-t-il s'il se rapprochera de la comète?
Dr McFadden: Vous devez vous rappeler que l'objectif principal de Stardust était de collecter la poussière, donc, ils voulaient être frappés. Ils ont donc volé dans la région avec la plus grande densité de poussière. Ce que nous faisons lorsque nous volons dans cette même région, c'est que nous transformons le vaisseau spatial en mode bouclier pour protéger le télescope pendant le temps où nous devrions recevoir le plus grand nombre de coups de la poussière et des débris. Et nous volons en fait en biais. La plupart des débris existent dans le plan de l'orbite, dans le sens de son mouvement, et donc le vaisseau spatial va le contourner en biais; il y aura donc une courte période de 20 minutes pendant laquelle nous n'observerons pas pour protéger les caméras.
Fraser: Une fois que Deep Impact aura terminé son survol, aurez-vous des cibles scientifiques supplémentaires pour lesquelles vous aimeriez pouvoir utiliser le vaisseau spatial, une fois qu'il sera hors de portée visuelle de Tempel 1?
Dr McFadden: Il n'y a actuellement aucun plan spécifique d'observation dans une mission de suivi; qui doit être approuvé par la NASA. Nous avons fait des recherches et savons qu'il existe une ou deux autres comètes que nous pourrions observer, mais nous n'avons pas encore obtenu l'approbation pour cela.
Fraser: Alors, dans vos rêves les plus fous, qu'est-ce qui se passera le 4 juillet?
Dr McFadden: Eh bien, mon rêve le plus fou est que l’impacteur entre dans la comète et ressorte de l’autre côté, mais ce n’est pas très probable.
Fraser: D'accord alors, peut-être un rêve moins sauvage.
Dr McFadden: D'accord, moins sauvage, par ordre de probabilité, c'est que la comète aura la consistance d'une brique, par exemple, et que l'impacteur la frappera et n'endommagera pas beaucoup la surface, ou ne créera pas vraiment beaucoup d'une impact car la comète est la consistance d'une brique. Mais ce n'est pas très probable non plus. À l'autre extrême, que se passe-t-il si la comète ressemble à des flocons de maïs? S'il s'agit de Corn Flakes, nous devrions obtenir un affichage spectaculaire d'éjecta. Nous appelons cela un rideau d'éjection pendant la formation du cratère, et j'espère que c'est ce que nous verrons, car ce serait très dramatique. Et j'espère que nous pourrons regarder pendant que nous prenons des photos rapides avec des expositions très courtes à plusieurs reprises. Nous allons cliquer au fur et à mesure. Si nous avons un grand rideau d'éjecta, nous devrions pouvoir voir la forme d'éjecta, ou voyager dans l'espace, et cela nous permettra de déterminer le plus d'informations sur la structure interne de la comète elle-même. C’est ce que j’espère que cela se produira.
