New Horizons en route vers une énigme

Credit: Carlos Hernandez
En cherchant à savoir à quoi ressemble l’astéroïde MU69 vers lequel fonce la sonde New Horizons, les chercheurs de la NASA ont découvert que sa forme est plus complexe qu’attendue. Elle reste à déterminer précisément.

Rendez-vous avec un inconnu
Chaque jour la sonde New Horizons laisse derrière elle un million de kilomètre de plus. Cela fait déjà deux ans qu’elle a survolé Pluton, et elle a été reprogrammée pour aller survoler l’astéroïde transneptunien 2014 MU69 le 1 janvier 2019. Cet objet situé à 4,4 milliards de kilomètres mesure quelques dizaines de kilomètres de diamètre, et c’est la première fois que l’on verra de près un astéroïde de cette famille. Compte-tenu de sa distance au Soleil, il s’agit d’un objet glacé très différent des astéroïdes rocheux explorés jusqu’ici.

Une campagne d’observation inédite

Pour mieux connaître sa position, sa forme et détecter d’éventuels obstacles autour de lui, un gigantesque programme d’observation a été entrepris cet été. Pendant deux semaines, Hubble a dédié 24 de ses orbites autour de la Terre à scruter les fines variations de lumière de 2014 MU 69. Elles sont au maximum de 20%. Les chercheurs en ont déduit qu’il doit être relativement sphérique, ou bien que son axe de rotation sur lui-même est plutôt dirigé vers la Terre. Pour en avoir le cœur net, ils ont entrepris d’observer 3 passages de l’astéroïde devant des étoiles. Effectuées avec plusieurs télescopes éloignés les uns des autres, ces observation permettent de mesurer la taille de l’objet selon autant d’axes qu’il y a de télescopes. En synchronisant précisément le temps des observations, ces lignes d’éclipse dessinent les contours de l’objet.  Le succès a été au rendez-vous le 17 juillet avec 24 télescopes basés en Patagonie, secondés par le télescope infrarouge aéroporté SOFIA. En tout, 6 télescopes ont détecté l’ombre de l’astéroïde lorsqu’il est passé devant l’étoile.

Les lignes sur l'illustration ci-dessous montrent les "cordes" d'observation enregistrées par les différents télescopes lors de l'occultation du 17 juillet 2017.

Un résultat inattendu

Le résultat de ces observations laisse les astronomes perplexes, car ils ne peuvent pas vraiment conclure de façon définitive  sur la forme de l’objet. Les données laissent penser qu’il s’agit probablement de deux noyaux d’astéroïdes collés l’un à l’autre. C’est l’hypothèse privilégiée. Dans ce cas de figure, le modèle le plus simple consiste à imaginer une sphère d'un diamètre de 18 km accolée à une autre de 20 km. Mais il peut aussi s’agir de deux objets en orbite l’un autour de l’autre, ou encore,d’un objet avec une forme allongée de galet irrégulier. Cette dernière hypothèse est la moins probable mais elle reste possible.

Une trajectoire finement ajustée

La prochaine étape aura lieu le 9 décembre. La trajectoire de la sonde sera ajustée une nouvelle fois afin de la mettre sur la trajectoire la plus précise possible pour le survol. L’instant du survol doit notamment être décalé d’une heure afin de pouvoir synchroniser au mieux la sonde avec le réseau de radiotélescopes terrestres à l’écoute des signaux qu’elle va envoyer. New Horizons doit aussi mesurer le rebond, sur la surface de 2014 MU69, d’ondes émises depuis l’un de ces radiotélescopes. Du survol de Pluton cette expérience a permis de faire des mesures sur l'atmosphère de la planète naine. 

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