Une fusée perdue lors d’une mission des années 1960 est entrée en orbite avec la Terre

En 1966, la NASA a lancé la mission Surveyor 2 vers la Lune. Aujourd’hui, son propulseur de fusée Centaur est apparemment revenu dans l’espace circumterrestre, capturé par la gravité de notre planète.

Selon l’agence spatiale, le minuscule objet restera un satellite temporaire pendant quelques mois avant de s’échapper à nouveau vers une orbite solaire.

Premiers soupçons : un astéroïde

Cette histoire de prise et de remise en liberté céleste commence par la détection d’un objet inconnu par le télescope d’étude Pan-STARRS1 financé par la NASA sur Maui en septembre. Les astronomes de Pan-STARRS ont remarqué que cet objet suivait une trajectoire légèrement mais nettement incurvée dans le ciel, signe de sa proximité avec la Terre. La courbure apparente est causée par la rotation de l’observateur autour de l’axe de la Terre, alors que notre planète tourne sur elle-même.

En supposant qu’il s’agisse d’un astéroïde en orbite autour du Soleil, l’objet s’est vu attribuer une désignation standard par le Minor Planet Center de Cambridge, dans le Massachusetts : 2020 SO. Mais les scientifiques du Centre d’études des objets géocroiseurs (CNEOS) du Jet Propulsion Laboratory de la NASA ont vu l’orbite de l’objet et ont soupçonné qu’il ne s’agissait pas d’un astéroïde normal.

La plupart des orbites d’astéroïdes sont plus allongées et inclinées par rapport à l’orbite de la Terre. Mais l’orbite de 2020 SO autour du Soleil était très similaire à celle de la Terre : elle était à peu près à la même distance, presque circulaire, et dans un plan orbital qui coïncidait presque exactement avec celui de notre planète, ce qui est très inhabituel pour un astéroïde naturel.

Objet léger et de faible densité

Alors que les astronomes du Pan-STARRS et du monde entier ont effectué des observations supplémentaires de 2020 SO, les données ont également commencé à révéler à quel point le rayonnement du Soleil modifiait la trajectoire de 2020 SO, une indication qu’il pourrait ne pas être un astéroïde après tout.

La pression exercée par la lumière du Soleil est faible mais continue, et a un effet plus important sur un objet creux que sur un objet solide. Une fusée épuisée est essentiellement un tube vide, et est donc un objet de faible densité avec une grande surface. Par conséquent, il sera poussé par la pression de radiation solaire plus qu’un massif rocheux de haute densité, tout comme une canette de soda vide sera poussée par le vent plus qu’une petite pierre.

« La pression de radiation solaire est une force non gravitationnelle causée par les photons de lumière émis par le Soleil qui frappent un objet naturel ou artificiel », a déclaré Davide Farnocchia, un ingénieur de navigation au JPL qui a analysé la trajectoire de 2020 SO pour CNEOS. « L’accélération résultante sur l’objet dépend de ce qu’on appelle le rapport surface/masse, qui est plus élevé pour les objets petits, légers et de faible densité. »

Une mission ratée en 1966

Avec l’analyse de plus de 170 mesures détaillées de la position de 2020 SO au cours des trois derniers mois, y compris les observations réalisées par le Catalina Sky Survey financé par la NASA en Arizona et la station terrestre optique de l’ESA (Agence spatiale européenne) à Tenerife, l’impact de la pression du rayonnement solaire est devenu clair et a confirmé la nature peu dense de 2020 SO. L’étape suivante consistait à trouver d’où pouvait provenir le prétendu booster de la fusée.

L’atterrisseur lunaire Surveyor 2 a été lancé vers la Lune le 20 septembre 1966 sur une fusée Atlas-Centaur. Cette mission avait pour but de reconnaître la surface lunaire avant les missions Apollo qui ont conduit au premier alunissage habité en 1969. Peu après le décollage, Surveyor 2 s’est séparé de son étage supérieur Centaur comme prévu. Mais le contrôle du vaisseau spatial a été perdu un jour plus tard lorsque l’un de ses propulseurs ne s’est pas allumé, ce qui l’a fait tourner en rond. Le vaisseau spatial s’est écrasé sur la Lune, juste au sud-est du cratère Copernicus, le 23 septembre 1966. Pendant ce temps, l’étage supérieur usagé de la fusée Centaur est passé devant la Lune et a disparu dans une orbite inconnue autour du Soleil.

Il s’était déjà approché de la Terre à d’autres occasions

Soupçonnant que 2020 SO était un vestige d’une ancienne mission lunaire, le directeur du CNEOS Paul Chodas a « remonté le temps » et a parcouru l’orbite de l’objet à rebours pour déterminer où il était passé dans le passé. Chodas a constaté que 2020 SO s’était approché un peu près de la Terre à plusieurs reprises au cours des décennies, mais l’approche de 2020 SO à la fin de 1966, selon son analyse, aurait été suffisamment proche pour être originaire de la Terre. »

« L’un des chemins possibles pour 2020 SO a amené l’objet très près de la Terre et de la lune à la fin de septembre 1966 », a déclaré Chodas. « C’était comme un moment eurêka quand une vérification rapide des dates de lancement des missions lunaires a montré une correspondance avec la mission Surveyor 2. »

202020 SO restera en orbite jusqu’en mars

En 2020, le Centaure semble être revenu sur Terre pour une brève visite. Le 8 novembre 2020, SO a lentement dérivé dans la sphère terrestre dominée par la gravitation, une région appelée sphère de Hill qui s’étend à environ 1,5 million de kilomètres de notre planète. C’est là que 2020 SO restera pendant environ quatre mois avant de s’échapper à nouveau sur une nouvelle orbite autour du Soleil en mars 2021.

Avant de partir, 2020 SO effectuera deux révolutions majeures autour de notre planète, avec son approche la plus proche le 1er décembre. Pendant cette période, les astronomes vont l’observer de plus près et étudier sa composition à l’aide de la spectroscopie pour confirmer si 2020 SO est vraiment un artefact du début de l’ère spatiale.

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