Après son célèbre survol de Pluton en juillet 2015, le vaisseau spatial New Horizons de la NASA est entré dans l'histoire une deuxième fois lorsqu'il a fait vibrer l'objet le plus éloigné jamais exploré: 2014 MU69.
"Nous avons établi un record! Jamais auparavant un vaisseau spatial n'a exploré quelque chose si loin", a déclaré Alan Stern, l'investigateur principal de New Horizons, après le survol. "Je veux dire, pensez-y. Nous sommes un milliard de kilomètres plus loin que Pluton, et maintenant nous allons continuer à entrer dans la ceinture de Kuiper."
Pluton et MU69 2014 se trouvent tous deux dans la ceinture de Kuiper, une collection de roches glacées qui entoure les confins extérieurs du système solaire. On pense que ces objets sont des échantillons vierges du premier système solaire, rejetés dans la zone limite par des interactions gravitationnelles avec les plus gros objets qui se transformeraient en planètes. Leur examen devrait révéler un aperçu de ce qui se passait dans le système solaire au cours des premières étapes de sa vie.
Également connu sous son surnom Ultima Thule (prononcé TOOL-ie), le MU69 a été le premier objet dans l'espace à être exploré par un vaisseau spatial qui a été lancé avant la découverte de l'objet.
Au-delà de Pluton
Dès 2003, le Planetary Decadal Survey de la National Academy of Sciences a fortement recommandé que la visite à Pluton inclue des survols de petits objets de la ceinture de Kuiper (KBO). L'observation de plusieurs cibles permettrait de mieux comprendre le segment du système solaire jusque-là inexploré. New Horizons a été lancé en 2006 avec du carburant supplémentaire pour un tel survol, et ses systèmes d'alimentation et de communication sont prêts à fonctionner à des distances au-delà de l'orbite de Pluton pour les années à venir.
En 2011, les scientifiques de la mission ont utilisé des télescopes au sol pour commencer à rechercher une deuxième cible, mais aucune des nouvelles découvertes n'était à la portée de New Horizons. En 2014, le télescope spatial Hubble a rejoint la recherche, localisant cinq objets potentiels. L'un d'eux était le MU69 2014, qui a été étiqueté 1110113Y après sa découverte le 26 juin 2014 et également appelé PT1 ("cible potentielle 1") après son élévation vers l'une des deux destinations possibles. En août 2015, l'équipe de New Horizons a choisi le MU69 2014 comme prochaine cible potentielle.
"Le MU69 2014 est un excellent choix car c'est juste le genre d'ancien KBO, formé là où il orbite maintenant, que le Decadal Survey nous a souhaité traverser", a déclaré Stern dans un communiqué. "De plus, ce KBO coûte moins de carburant à atteindre [que les autres cibles candidates], laissant plus de carburant pour le survol, pour la science auxiliaire, et de plus grandes réserves de carburant pour se protéger contre les imprévus."
MU69 se trouve à environ 1 milliard de miles (1,6 milliard de kilomètres) au-delà de Pluton.
En 2017, l'équipe de New Horizons a demandé au public des suggestions pour un surnom pour le KBO dans le cadre d'une campagne de sensibilisation. La décision finale, Ultima Thule, est un terme utilisé à l'époque médiévale qui signifie «au-delà du monde connu». Le surnom a été soumis par environ 40 personnes différentes, ont déclaré des responsables de la NASA.
"MU69 est le prochain Ultima Thulé de l'humanité", a déclaré Stern lors de l'annonce du nom.
Le surnom a suscité la controverse en raison de son utilisation historique par les précurseurs nazis et de son utilisation moderne par des groupes extrémistes. Cependant, l'équipe de New Horizons a décidé de s'en tenir au surnom malgré la connexion potentiellement négative.
"Je l'ai dit un certain nombre de fois, je pense que New Horizons est un exemple - l'un des meilleurs exemples de notre temps - d'exploration brute, et le terme Ultima Thule, qui est très ancien, vieux de plusieurs siècles, peut-être plus d'un mille ans, est un merveilleux mème pour l'exploration ", a déclaré Stern après le survol. "C'est pourquoi nous l'avons choisi. Je dirais que juste parce que certains méchants ont aimé ce terme, nous ne les laisserons pas le détourner."
Avant le survol
Les astronomes ont utilisé l'aide de trois étoiles différentes pour étudier Ultima Thule avant son arrivée. Lorsqu'un objet comme un KBO se déplace entre la Terre et une étoile, les astronomes peuvent utiliser la lumière des étoiles pour étudier la cible éloignée, une technique appelée occultation stellaire. Ultima Thule a voyagé entre la Terre et plusieurs étoiles différentes - une par jour - le 3 juin, le 10 juillet et le 17 juillet 2017. Chaque événement n'a duré que 2 secondes environ et n'était visible que depuis une bande étroite de terre et de mer sur Terre.
"Cet effort - s'étalant sur six mois, trois vaisseaux spatiaux, 24 télescopes terrestres portables et l'observatoire aéroporté SOFIA de la NASA - a été l'occultation stellaire la plus difficile de l'histoire de l'astronomie, mais nous l'avons fait!" Dit Stern. "Nous avons aperçu la forme et la taille du MU69 2014 pour la première fois, un trésor scientifique de la ceinture de Kuiper que nous explorerons dans un peu plus de 17 mois. Grâce à ce succès, nous pouvons désormais planifier le prochain survol avec beaucoup plus de confiance."
Les mesures des trois observations de 2017 ont révélé qu'Ultima Thule n'était pas en orbite là où elle était attendue. Et, une petite anomalie lors de l'observation du 10 juillet a intrigué les astronomes car il semblait que MU69 était en fait deux objets distincts. Ensemble, les résultats suggèrent que MU69 ne tournait pas seul dans l'espace. Les astronomes pensaient que le MU69 pourrait avoir au moins une lune et pourrait héberger encore plus de satellites naturels.
"Cela pourrait être le signe avant-coureur", a déclaré Stern lors d'une conférence de presse lors de la réunion 2017 de l'American Geophysical Union (AGU). "Cela pourrait suggérer qu'il y a en fait un essaim de satellites du MU69."
L'équipe de New Horizons a eu un dernier aperçu d'Ultima Thule avant le survol de New Horizons. Le 4 août 2018, une dernière occultation était visible depuis la Terre, vue uniquement au Sénégal et en Colombie
"Cette occultation nous donnera des indices sur ce à quoi nous attendre à Ultima Thule et nous aidera à affiner nos plans de survol", a déclaré Marc Buie, le leader de l'événement d'occultation de New Horizons, dans un communiqué.
Un réveillon du Nouvel An à retenir
Le 1er janvier 2019, à 00 h 33 HNE, New Horizons a effectué son survol historique de MU69. Les scientifiques et les ingénieurs de l'équipe se sont réunis au Laboratoire de physique appliquée Johns Hopkins à Laurel, Maryland, pour sonner la nouvelle année et applaudir pour le moment où le vaisseau spatial a fait vibrer le KBO. Brian May, scientifique de mission et guitariste principal du groupe Queen, a sorti un nouveau single commémorant l'événement. Mais Ultima Thule est si loin que personne ne savait avec certitude si la mission avait réussi un survol jusqu'à ce que près de 10 heures se soient écoulées.
Pendant le survol, New Horizons a dépassé Ultima Thule à une distance d'environ 2 000 milles (3 540 km), ce qui était 5 800 milles (9 300 km) plus près qu'il n'a volé par Pluton.
Après le survol, la NASA a publié les premières photos résolues d'Ultima Thule, révélant que l'objet de 21 miles de long (33 kilomètres) est composé de deux lobes à peu près sphériques. La paire est étroitement liée au niveau du cou, où la matière brille plus brillamment que le long du reste de l'objet.
"C'est un bonhomme de neige, si c'est quelque chose du tout", a déclaré Stern lors de la sortie de la première image couleur.
L'équipe a décidé d'appeler le plus grand lobe "Ultima" et le plus petit "Thule". Les deux lobes semblent rouges, probablement en raison de la décoloration due au rayonnement lointain, selon les chercheurs. La paire a très probablement commencé comme deux objets distincts qui se sont progressivement rapprochés, se déplaçant moins d'un mile par heure.
"Si vous êtes entré en collision avec une autre voiture à ces vitesses, vous n'aurez même pas la peine de remplir les formulaires d'assurance", a déclaré Jeff Moore, co-enquêteur de New Horizons au Ames Research Center de la NASA en Californie, lors du survol.
Ultima Thule fait partie d'une grande population d'objets qui remplissent la ceinture de Kuiper. Finalement, des matériaux similaires se sont combinés pour construire des lunes et des planètes. Les images de New Horizons du KBO aideront à comprendre comment ces pièces se sont assemblées pour façonner le système solaire.
"Nous pensons que ce que nous regardons est peut-être l'objet le plus primitif qui n'a jamais été vu par aucun vaisseau spatial, et peut représenter une classe d'objets qui sont les objets les plus anciens et les plus primitifs que l'on puisse voir n'importe où dans le système solaire actuel ", A déclaré Moore.
Loin
Avant que New Horizons n'atteigne sa deuxième cible, les détails d'Ultima Thule étaient difficiles à distinguer, même à travers la lentille du télescope spatial Hubble. Le petit objet fait moins de 1% de la taille de Pluton, c'est pourquoi le gros plan de New Horizons était si important.
"Il y a tellement de choses que nous pouvons apprendre des observations rapprochées des engins spatiaux que nous n'apprendrons jamais de la Terre, comme le survol de Pluton l'a démontré de manière si spectaculaire", a déclaré John Spencer, membre de l'équipe scientifique de New Horizons, dans un communiqué.
"Les images détaillées et autres données que New Horizons pourrait obtenir d'un survol du KBO révolutionneront notre compréhension de la ceinture de Kuiper et des KBO."
New Horizons a pris sa première image d'Ultima Thule en août 2018, à la première tentative, à plus de 170 millions de kilomètres. À l'époque, la cible restait l'un des nombreux points d'un champ d'étoiles.
Même lorsque le vaisseau spatial s'est approché d'Ultima Thule, l'objet est resté difficile à déchiffrer mais un signal inhabituel a fait allusion à sa forme bilobée et à son angle de rotation. Même dans les heures précédant l'événement historique, Ultima Thule a refusé de révéler bon nombre de ses secrets. Le KBO n'a pas été résolu, remplissant à peine deux pixels d'images. Quant à sa forme alors déroutante, Spencer ne pouvait que dire: "Nous savons que ce n'est pas rond."
Ce n'est qu'après le survol que certains des mystères ont finalement été résolus. Il s'est avéré que le KBO tournait un peu comme les aiguilles d'une horloge face au vaisseau spatial, un mystère qui n'a été résolu que juste avant le survol. La rencontre rapprochée a révélé une période de rotation d'environ 15 heures.
New Horizons mettra 20 mois pour renvoyer ses données sur Terre. Les scientifiques examineront ces données pendant des années pour en apprendre le plus possible sur la ceinture de Kuiper.
Et il est probable que New Horizons n'arrêtera pas de récupérer des informations sur la ceinture de Kuiper pendant un certain temps. Le vaisseau spatial devrait avoir suffisamment de carburant pour visiter un autre KBO. Selon Stern, New Horizons sera dans le Kuiper Built jusqu'en 2027 ou 2028.
"Il serait stupide de ne pas chercher une autre cible", a déclaré Stern.
Ressources additionnelles:
- Page Web MU69 2014 de la NASA
- Page de la mission New Horizons de la NASA
- Blog de la mission du chercheur principal Alan Stern
