Des scientifiques proposent une nouvelle stratégie audacieuse pour intercepter la comète interstellaire insaisissable 3I/ATLAS

Monde - Agence de presse Ekhbary

Des scientifiques proposent une nouvelle stratégie audacieuse pour intercepter la comète interstellaire insaisissable 3I/ATLAS

Dans un développement révolutionnaire pour l'exploration interstellaire, une équipe de chercheurs de l'Initiative for Interstellar Studies (i4is) a dévoilé un plan novateur pour intercepter la comète 3I/ATLAS, le troisième objet interstellaire (ISO) jamais détecté. Leur proposition, détaillée dans un article récent accepté pour publication dans le Journal of the British Interplanetary Society (JBIS), décrit une manœuvre indirecte de Solar Oberth pour une mission lancée en 2035, offrant une solution potentielle aux défis redoutables posés par la détection tardive de la comète et sa vitesse incroyable. Cette approche innovante pourrait ouvrir des opportunités sans précédent pour étudier de près des matériaux provenant d'au-delà de notre système solaire, à condition qu'une action rapide soit entreprise pour capitaliser sur cette étroite fenêtre d'opportunité.

L'arrivée de 3I/ATLAS dans notre système solaire a suscité un immense intérêt scientifique, déclenchant de multiples propositions de missions de rendez-vous visant à étudier ce visiteur céleste. En tant qu'ISO, 3I/ATLAS représente une chance unique d'analyser des matériaux vierges provenant d'un autre système stellaire, offrant des aperçus inestimables sur la formation planétaire et la composition de la matière interstellaire. Cependant, les caractéristiques inhérentes aux comètes interstellaires, en particulier leurs vitesses héliocentriques élevées et leur détection souvent tardive, présentent des obstacles importants pour les concepteurs de missions. Les architectures de missions traditionnelles, largement tributaires des fusées chimiques, ont du mal à égaler les vitesses requises pour une étude prolongée et rapprochée, faisant d'une mission de survol l'option la plus réalisable, bien que toujours difficile.

Les propositions précédentes, y compris la mission Janus de la NASA et l'intercepteur de comètes de l'Agence spatiale européenne (ESA), ou même des ajustements à des sondes existantes comme Juno, envisageaient généralement des missions de transfert direct lancées depuis la Terre. Cependant, pour 3I/ATLAS, la fenêtre de lancement optimale pour de telles interceptions directes était déjà passée au moment où la comète a été découverte. Adam Hibberd, ingénieur logiciel et de recherche en astronautique chez i4is et auteur principal de la nouvelle étude, a souligné ce problème critique de synchronisation. « Pour la mission directe, l'objet 3I/ATLAS a été détecté trop tard, alors qu'il avait déjà voyagé à l'intérieur de l'orbite de Jupiter, et avec une vitesse supérieure à 60 km/s », a expliqué Hibberd à Universe Today par e-mail. « Il s'avère que c'était après la date de lancement optimale pour une mission directe visant à l'intercepter. » Il a en outre noté que même un engin spatial « Intercepteur de comètes » déjà positionné au point L2 Soleil/Terre aurait rencontré des difficultés.

Reconnaissant ces limitations, Hibberd et ses collègues — T. Marshall Eubanks, scientifique en chef chez Space Initiatives Inc., et Andreas Hein, professeur agrégé d'ingénierie aérospatiale à l'Université du Luxembourg — se sont tournés vers une conception de trajectoire plus sophistiquée. Leur solution est centrée sur une manœuvre indirecte de Solar Oberth, une technique qui exploite l'immense attraction gravitationnelle du Soleil pour atteindre des vitesses extraordinaires. Le principe de base implique qu'un engin spatial approche du Soleil, atteigne son point le plus proche (périhélie), puis allume ses moteurs à ce moment optimal. Cet « effet de fronde », connu sous le nom d'effet Oberth, maximise l'efficacité de la poussée, permettant à la sonde d'obtenir un énorme coup de pouce en vitesse héliocentrique — une vitesse cruciale pour attraper un objet qui s'éloigne déjà rapidement du système solaire interne.

La faisabilité de cette manœuvre complexe a été évaluée à l'aide du logiciel d'optimisation de trajectoire interplanétaire (OITS) conçu par Hibberd lui-même. Ce logiciel a fait ses preuves, notamment dans « Project Lyra », une étude antérieure de l'i4is qui explorait une mission visant à intercepter « Oumuamua », le premier objet interstellaire jamais détecté. OITS excelle dans l'optimisation des trajectoires qui intègrent des assistances gravitationnelles (AG) et des manœuvres d'Oberth, des outils essentiels pour naviguer sur les vastes distances et les vitesses élevées associées aux voyages interstellaires. Les assistances gravitationnelles impliquent l'utilisation de la gravité d'une planète ou d'une lune pour modifier la vitesse et la direction d'un engin spatial, tandis que l'Oberth solaire exploite spécifiquement la gravité du Soleil pour conférer une accélération spectaculaire.

La date de lancement proposée en 2035 pour la mission 3I/ATLAS est critique, car elle s'aligne avec la trajectoire nécessaire pour que la manœuvre indirecte de Solar Oberth soit efficace. Cette stratégie reconnaît que les objets interstellaires, une fois passés leur périhélie, s'éloignent à des vitesses considérables, nécessitant une poursuite tout aussi rapide. En exploitant l'effet Oberth, la mission vise à générer la « vitesse gigantesque » requise pour intercepter et étudier avec succès 3I/ATLAS, offrant potentiellement une fenêtre éphémère mais inestimable sur ses origines et sa composition. Une telle mission, si elle était réalisée, marquerait un accomplissement monumental dans l'exploration spatiale, repoussant les limites des technologies de propulsion et de navigation actuelles.

Les défis restent importants, notamment en ce qui concerne le niveau de maturité technologique (TRL) des systèmes de propulsion requis. Si les fusées conventionnelles sont la norme actuelle, les futures missions pourraient nécessiter des avancées en matière de propulsion à énergie dirigée (DEP) ou d'autres systèmes à haute efficacité. Néanmoins, la proposition de l'i4is offre une voie viable et innovante, démontrant qu'avec une planification stratégique et une optimisation avancée des trajectoires, l'humanité pourrait encore apercevoir ces énigmatiques vagabonds interstellaires. La communauté scientifique attend avec impatience le développement de ce concept et de concepts similaires, car l'attrait de percer les secrets de systèmes stellaires lointains continue de faire avancer les frontières de l'ingéniosité humaine.

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