Hera inspecte le cratère de Dimorphos après l'impact DART

Le 26 septembre 2022, la NASA a balancé un vaisseau de 580 kg à 6,6 km/s sur un caillou de 160 mètres de diamètre moyen. Dimorphos a perdu 33 minutes sur sa période orbitale. L'impact a éjecté entre 10 et 20 millions de kilogrammes de matière dans l'espace, laissant une queue de débris de plus de 10 000 km visible pendant des mois. DART a prouvé qu'on pouvait dévier un astéroïde. Mais personne n'est retourné voir les dégâts de près.

C'est le boulot de Hera, la sonde de l'ESA lancée le 7 octobre 2024. Elle est en route. Et la manœuvre qu'elle vient de terminer en mars 2026 confirme qu'elle arrivera un mois plus tôt que prévu.

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Revenons au point de départ. DART (Double Asteroid Redirection Test) est la première mission de défense planétaire à tester l'impact cinétique en conditions réelles. La cible : Dimorphos, une petite lune de 177 sur 174 sur 116 mètres qui orbite autour de Didymos, un astéroïde géocroiseur de type S d'environ 780 mètres de diamètre.

L'impact a eu lieu le 26 septembre 2022 à 23h14 UTC. DART pesait environ 580 kg au moment de la collision. Vitesse : 6,6 km/s, soit environ 22 530 km/h. Le résultat attendu, c'était un léger changement de période orbitale. Ce qu'on a obtenu, c'est 33 minutes en moins (plus ou moins une minute à trois sigma). La NASA espérait un changement détectable. On en a eu 33 minutes.

Le coefficient beta, qui mesure l'efficacité du transfert de quantité de mouvement, est sorti à 3,6. Traduction : les éjecta projetés par l'impact ont amplifié l'effet 3,6 fois par rapport à ce qu'un simple choc absorbé aurait produit. Les débris qui partent dans un sens poussent l'astéroïde dans l'autre. C'est de la physique newtonienne, mais le ratio a surpris pas mal de monde.

Et il y a eu un autre résultat inattendu. Dimorphos n'a pas de cratère. Pas au sens classique du terme. L'impact a remodelé l'ensemble de la surface. Avant le choc, Dimorphos était un sphéroïde aplati couvert de blocs rocheux. Après : un ovale aplati, un « flat-topped oval ». La cohésion interne est inférieure à quelques pascals. C'est un tas de gravats maintenu par la gravité, un rubble pile, et DART l'a secoué de part en part.

Environ 100 millions de kg de matière ont été déplacés en surface. 80 millions sont retombés sur Dimorphos. Le reste est parti. LICIACube, le petit satellite italien de l'ASI, a photographié le panache 2 minutes 45 secondes après l'impact depuis une distance de 56,7 km. Hubble et Webb ont confirmé l'étendue du nuage d'éjecta depuis l'orbite terrestre.

DART a prouvé le concept. Mais sans mesures complémentaires, les données restent incomplètes. On ne connaît pas la masse exacte de Dimorphos. Les estimations varient entre 1,3 et 4,3 milliards de kg selon la densité qu'on suppose. Sans la masse, impossible de calculer précisément beta. Et sans beta précis, la stratégie de défense planétaire repose sur des approximations.

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On ne sait pas non plus à quoi ressemble la structure interne. Est-ce que Dimorphos est homogène ou stratifié ? Est-ce que l'intérieur a bougé autant que la surface ? Quelle est la composition minéralogique exacte ? Toutes ces questions conditionnent la manière dont on concevrait une future mission de déviation si la cible était un astéroïde réellement menaçant.

C'est pour ça que l'ESA a construit Hera.

Le 7 octobre 2024 à 14h52 UTC, un Falcon 9 de SpaceX quitte Cape Canaveral avec Hera à bord. La sonde pèse 1 128 kg au lancement, dont 696 kg à sec. Le bus mesure 1,6 sur 1,6 sur 1,7 mètre, mais une fois les panneaux solaires déployés, l'envergure passe à 11,4 mètres pour environ 13 m² de surface photovoltaïque. Puissance nominale : 712 watts.

Le maître d'œuvre est OHB SE à Brême, avec le module de propulsion confié à Avio en Italie. Budget total : 363 millions d'euros (conditions économiques 2022), financé par 18 États membres de l'ESA plus le Japon, avec des contributions américaines. Pour une sonde interplanétaire, c'est raisonnable. Le James Webb a coûté dix milliards de dollars.

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Hera embarque cinq instruments principaux et deux CubeSats. J'y reviendrai, parce que le package scientifique est la vraie raison pour laquelle cette mission compte.

Les premières semaines après le lancement sont consacrées aux manœuvres en espace profond. Le 27 octobre 2024, première poussée : 100 minutes de fonctionnement moteur, 146 m/s de delta-V. Le 6 novembre, deuxième poussée : 13 minutes, 20 m/s. Le système de propulsion bi-ergol chimique, avec ses 16 moteurs de contrôle d'orbite et 6 moteurs d'attitude, fonctionne comme prévu.

Le 12 mars 2025, Hera survole Mars à 5 000 km. Au passage, elle observe Déimos à 300 km. C'est une assistance gravitationnelle, un coup de fronde pour ajuster la trajectoire vers Didymos sans consommer de carburant. Rien de spectaculaire en soi, c'est une technique standard, mais les données sur Déimos sont un bonus scientifique appréciable.

C'est l'événement récent. Entre février et mars 2026, Hera a exécuté sa troisième manœuvre majeure en espace profond. Et celle-là, c'est la plus grosse de toute la mission en consommation de carburant.

Les chiffres : 123 kg d'hydrazine brûlés, un delta-V de 367 m/s, réparti en trois poussées principales plus une correction, sur environ quatre semaines. L'ESA compare ça à « une accélération de l'arrêt au supersonique ». L'objectif était d'aligner l'inclinaison de l'orbite de Hera autour du Soleil avec celle du système Didymos.

Tous les sous-systèmes ont fonctionné conformément aux données de télémétrie. Et la bonne nouvelle : la fiabilité du système de propulsion a permis à l'équipe de mission d'adopter un plan de manœuvre plus agressif. Résultat, Hera arrivera en novembre 2026 au lieu de décembre 2026.

Un mois de bonus sur une mission de deux ans, c'est pas anodin. Ça veut dire un mois supplémentaire de données scientifiques pendant la phase de proximité.

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Je fais une parenthèse sur l'infrastructure, parce qu'on n'en parle jamais et c'est pourtant ce qui fait tenir une mission interplanétaire. Hera communique via le réseau Estrack de l'ESA : trois antennes Deep Space de 35 mètres à Cebreros en Espagne, Malargüe en Argentine et New Norcia en Australie. Une quatrième antenne entre en service à New Norcia en 2026.

Le contrôle principal est à l'ESOC de Darmstadt en Allemagne. Les CubeSats sont pilotés depuis l'ESEC à Redu en Belgique. Le CNES à Toulouse fournit du support. Quand Hera sera à 195 millions de km de la Terre au moment du rendez-vous, chaque signal mettra environ 11 minutes à faire l'aller simple. La navigation autonome est une obligation, pas un luxe.

Cinq instruments sur Hera, plus deux CubeSats bourrés de capteurs. Voici ce qui va tourner autour de Dimorphos.

Les AFC (Asteroid Framing Cameras) : deux caméras identiques, redondantes, avec un capteur panchromatique de 1020 sur 1020 pixels et un champ de 5,5 degrés. Résolution d'un mètre à dix kilomètres de distance. C'est elles qui cartographieront la zone d'impact à quelques centimètres près lors des passages rapprochés.

HyperScout-H : imageur hyperspectral, 25 bandes entre 650 et 950 nanomètres. Il donnera la composition minéralogique de surface. PALT, le micro-lidar, mesure l'altitude avec une précision de 0,5 mètre à une fréquence de 10 hertz. TIRI, fourni par la JAXA, travaille dans l'infrarouge thermique entre 8 et 14 micromètres avec 8 filtres. Et X-DST fait de la radio-science pour mesurer le champ de gravité par effet Doppler.

Les deux CubeSats sont Juventas et Milani, tous les deux au format 6U-XL, environ 12 kg chacun. Juventas embarque JuRa, un radar basse fréquence (50 à 70 MHz) capable de sonder l'intérieur de Dimorphos jusqu'à 100 mètres de profondeur avec une résolution de 10 à 15 mètres. C'est le plus petit radar jamais envoyé dans l'espace. Il embarque aussi GRASS, le premier gravimètre destiné à se poser sur un astéroïde. Milani porte ASPECT, un imageur hyperspectral couvrant 0,5 à 2,5 micromètres, et VISTA, un thermogravimètre pour détecter poussières et volatiles.

Les deux CubeSats finiront leur mission par un atterrissage contrôlé sur Dimorphos. Ça me fait penser aux ambitions de la NASA pour Mars avec la propulsion nucléaire : on teste les techniques de demain sur des cibles d'aujourd'hui.

En octobre 2026, Hera effectuera son rendez-vous impulsif et s'insérera en orbite autour du système Didymos. L'arrivée effective est prévue pour novembre 2026, un mois plus tôt que le plan initial. La sonde opérera à environ 20 à 30 km de Dimorphos, avec une vitesse d'environ 12 cm/s par rapport au barycentre du système. Des arcs orbitaux de trois et quatre jours alternés, en cycle hebdomadaire.

La navigation, c'est un morceau. Hera fusionne les données de suivi visuel, d'altimétrie lidar, de mesures inertielles et de star trackers pour se positionner autour d'un objet de 151 mètres situé à 195 millions de km de la Terre. La phase scientifique nominale dure six mois. En fin de mission, une descente contrôlée vers le pôle de Didymos est envisagée.

La question de fond, c'est la défense planétaire. DART a montré qu'un impacteur cinétique modifie l'orbite d'un astéroïde. Hera va quantifier cette modification avec la précision nécessaire pour en faire une stratégie opérationnelle.

Si le beta réel (une fois la masse de Dimorphos connue) confirme la valeur de 3,6, ça signifie que les rubble piles, ces agrégats gravitationnels qui sont une bonne partie des géocroiseurs, sont des cibles favorables pour la déviation. Les éjecta font le gros du travail. Un impacteur de quelques centaines de kilos suffirait à protéger la Terre d'un astéroïde de cette taille, à condition de s'y prendre assez tôt.

Je suis pas certain qu'on ait bien mesuré ce que ça implique. C'est la première fois dans l'histoire de l'humanité qu'on aura les données complètes pour concevoir un système de défense planétaire réaliste. Pas un film, pas une simulation. Des mesures in situ, sur un corps qu'on a nous-mêmes percuté, inspectées par une sonde dédiée. Le programme AIDA (Asteroid Impact and Deflection Assessment), le cadre conjoint NASA-ESA qui englobe DART et Hera, est peut-être le programme spatial le plus sous-estimé de la décennie.

Le survol de SMILE par l'ESA pour étudier le vent solaire montre que l'agence européenne multiplie les missions de science appliquée. Hera s'inscrit dans cette logique : comprendre pour protéger. Sauf qu'ici, c'est la planète entière qui est le client.

Novembre 2026, on saura.

• ESA, « Hera on course for asteroid rendezvous » (mars 2026)
• ESA, « ESA's Hera targets early arrival at Didymos asteroids »
• ESA, « Hera Frequently Asked Questions »
• ESA, « Hera operations »
• Nature, « Orbital period change of Dimorphos due to the DART kinetic impact » (2023)
• Nature, « Momentum transfer from the DART mission kinetic impact on asteroid Dimorphos » (2023)
• Nature, « The rubble-pile structure of Dimorphos » (2024)
• Sky and Telescope, « NASA's DART Impact Reshaped the Asteroid Dimorphos »