Méthodes de détection, de déviation et /ou de destruction des astéroïdes et comètes géocroiseurs

Maurice a écrit:

Kostya a écrit:
Et alors, sur quelle superficie devait-on "enterrer les gens" ?

Ça je crois qu'il est impossible d'y répondre, nous n'avons pas à l'heure actuelle de système de détection assez poussé pour avoir détecté cet astéroïde, il est donc difficile de spéculer sur sa précision et sur les estimations de zone d'impact qui en découlent.

Précisément, il me semble que la nature des dégâts ne saurait justifier une évacuation d'ampleur nécessairement disproportionnée comparée aux risques réellement encourus. Je suis pourtant parmi ceux qui pensent que nous devrions nous préparer à évacuer la Terre dans l'hypothèse d'une catastrophe d'ampleur bien supérieure mais pas de panique, on a encore un peu de temps. ;)

Maurice a écrit:

Kostya a écrit:
Avec quel effet de panique pour les zones environnantes car l'irrationnel reste plus fort (pour tout ce qui vient du ciel) que le rationnel et tout le monde se serait imaginé recevoir un débris sur la tête

Il existe bien des systèmes d'alerte aux tsunamis ou aux éruptions volcaniques, si un système d'alertes aux météorites était mis en place, il y a fort à parier que cette menace finirait par être intégrée dans l'esprit des gens comme une catastrophe naturelle classique.

Avec les nombreuses fausses alertes et effet de panique occasionnés depuis celui, non détecté celui-là, de 2004. Je ne m'étendrai pas sur les nombreuses querelles d'experts concernant les éruptions volcaniques (les plus dangereuses impliquant des nuées ardentes étant par nature imprévisible à ce jour) mais je constate qu'il y aurait bientôt plus de morts sur les routes encombrés des évacuants ou de crises cardiaques par panique chez les personnes fragiles que ce que pourraient provoquer comme victimes certains "petits" tsunamis. Malgré tous les systèmes de détection mis en place depuis le tsunami de 2004, rien n'a permis d'éviter les victimes de celui de 2011 dans un pays pourtant déjà très sensibilisé car on a su qu'après qu'en fait de deux "petits tsunamis", les deux vagues avaient fusionnées pour atteindre la même ampleur que celui de 2004. Alors, avant de prétendre alerter les populations sur la base de modèles encore imparfaits (et certainement que ceux qui prédisent les trajectoires de rentrée dans l'atmosphère des météorites le sont), il y a beaucoup de travail à faire autour des données de détection et des modèles correspondants.
Finalement, il y a aussi énormément de progrès à faire dans les zones à risque pour accroitre la rapidité d'évacuation et surtout faire en sorte que celles-ci ne ressemblent pas à des mouvements de panique obligatoirement désorganisés. Sachant que cette notion de zone à risque ne vaut vraisemblablement que pour les tsunamis (zones côtières et sismiques), les éruptions volcaniques (à proximité de volcans encore actifs) ou feux de forêt (lisières des grandes zones arborées), on voit difficilement comment les mesures de prévention de "vitres brisés" sur une zone arbitrairement choisie de la Terre n'auraient pas, par effet de panique là aussi, des conséquences pires sur les populations que ce qui a été constaté à Tcheliabinsk.

Sans même parler d'évacuation, comme je le disais plus haut, le simple fait de prévenir les gens de s'éloigner des fenêtres aurait été dans ce cas de figure suffisant pour éviter l'immense majorité des blessés.
Ce qui ne me ne semble pas être une mesure très contraignante à mettre en œuvre, même pour une vaste région.
Aucun des systèmes d'alerte tsunami ou éruption volcanique n'est à l'heure actuelle parfait, mais ils sont bien présent, démontrent une certaine efficacité et sont en constante amélioration, ce qui est toujours mieux que notre système d'alertes météorites presque inexistant.

Je reprends un post de jassifun de :
https://astronautique.actifforum.com/t14734p75-pluie-de-meteorites-au-dessus-de-l-oural

Spoiler:

Effectivement cela aurait pu être pire ! Et on devrait prendre cet événement comme un avertissement salutaire.

Spoiler:

Pour les très gros géocroiseurs, côté détection, il ne semble pas y avoir de faille … reste à mettre au point des méthodes viables de déviation !
Par contre côté astéroïdes ~10 m, ce n’est pas encore au point … et dire qu’en même temps tous les astronomes étaient focalisés sur un autre un peu plus gros …certes dans une autre direction.
Pour de tels astéroïdes qui peuvent foncer à ~100 000 km/h, il serait nécessaire de pouvoir les détecter au moins à partir des ~ 10 millions de km, soit un délai de~ 100 h environ 4 jours : est-ce possible ?

Spoiler:

Or ces objets peuvent être très sombres et difficilement détectables par l’optique dans le visible.
N’a-t-on pas la solution avec Wise qui fonctionne dans l’infrarouge ?

Spoiler:

Comment détecter en IR un corps froid sur fond froid ?

Astro-notes a écrit:Comment détecter en IR un corps froid sur fond froid ?

La surface d'un géocroiseur vers 1 UA subit le même ensoleillement que la Terre et la partie de sa surface éclairée par le Soleil se trouve vers 0°C- et plus encore s'il est sombre et absorbe alors beaucoup le rayonnement solaire - soit en température absolue vers 273 K ... or le fond cosmologique de l’Espace est à 3 K ou - 270 °C ... donc physiquement un astéroïde n'a rien d'un corps froid et même du côté de Pluton on émet encore des radiations électromagnétiques certes de plus basses fréquences.

Les télescopes fonctionnant dans l’infrarouge – comme Wise - permettent d’augmenter le contraste sur le fond de l’Espace des parties sombres des astres qui réfléchissent peu la lumière du Soleil et qui émettent plus dans l’infra rouge que les parties réfléchissantes plus froides.
Ainsi sur Pluton, on peut distinguer les zones sombres plus chaudes à –-213 °C ( 60 K) de parties les plus réfléchissantes - donc plus froides - à -238 °C (35 K)

Spoiler:

Ces télescopes sont donc tout à fait complémentaires de ceux fonctionnant dans le visible en rendant lumineux les objets sombres dans le domaine des basses fréquences des ondes électromagnétiques et en permettant ainsi leur détection.

Une photo prise par Wise d’une comète sur le site : http://www.informationweek.com/government/information-management/nasa-releases-first-images-from-wise-sat/223000063

Pour fonctionner correctement et ne pas brouiller les images par l’émission d’infra-rouges provenant du télescope lui-même, les capteurs doivent être maintenus à très basse température. Ainsi pour Wise, on utilise un cryostat contenant de la glace d’hydrogène à une température absolue de 15 K

Spoiler:

Astro-notes a écrit:Comment détecter en IR un corps froid sur fond froid ?

Il me semble sans avoir essayé qu'il est beaucoup plus difficile à détecter sur fond chaud que sur fond froid comme l'a expliqué Giwa.

https://astronautique.actifforum.com/t14734p90-pluie-de-meteorites-au-dessus-de-l-oural#282607

spacemodel13 a écrit:Tout à fait, de simples mesures de précautions indiquées aux populations pourraient déjà limiter le nombre de victimes, au moins pour ceux d'une taille d'env. 30m.
De même si un géocroiseur est détecté et que son point de chute estimé, même si c’est à 2000 km près mais dans un océan, les mêmes mesures que pour un tsunami seraient valables....

Suite à ce post de spacemode13 sur le sujet concernant la pluie de météorites au dessus de l’Oural, il me semble utile de modifier en partie le titre de ce sujet

"Méthodes de détection, de déviation et /ou de destruction des astéroïdes et comètes géocroiseurs "

pour mettre plus en évidence le but principal recherché : la protection ; détection, précautions, destruction, déviation n’étant que des moyens pour y parvenir.

Je modifie en conséquence ce titre en le rendant plus martial et plus bref : " Bouclier anti - géocroiseurs "

Toute ressemblance avec d’autres boucliers ne serait que fortuite… enfin, hum ! ;)

PS: Par contre pour la manipulation nécessaire à ce changement de titre sans perdre les posts précédents, je fais appel à nos administrateurs :)

Je ne vois pas trop l'utilité d'un rapport, souvent synonyme d'alerte importante pour la modo giwa. ;)
Les deux sujets étant asse différents "dans le titre" je ne vois pas ce qui posait problème. Rien ne t'empêchait de modifier le titre de ce sujet ouvert par tes soins ou de passer par MP pour toute demande particuliere. Là un rapport n'était pas justifié. ;)

Sidjay a écrit:Je ne vois pas trop l'utilité d'un rapport, souvent synonyme d'alerte importante pour la modo giwa. ;)
Les deux sujets étant asse différents "dans le titre" je ne vois pas ce qui posait problème. Rien ne t'empêchait de modifier le titre de ce sujet ouvert par tes soins ou de passer par MP pour toute demande particuliere. Là un rapport n'était pas justifié. ;)

Ok , je pensais qu'en passant par la rubrique "divers " cela n'était plus une alerte.
Donc effectivement, je passerai dans un tel cas par un MP . :oops:

Ce n'est pas bien gravissime Giwa ;)
Cette fonction est importante pour tout membre de ce forum, car elle permet l'envoi immédiat d'une alerte à toute l'équipe modo, au moment où un événement est en plein déroulement. (attaque troll, embrouille publique, grosse erreur de manip etc...). Pour toute autre demande, le mieux est effectivement le MP. ;)

Une caméra infrarouge vient de passer un test avec succès dans des conditions qui miment celles de l’espace.
Dans l’infrarouge on peut détecter et déterminer la taille - mieux que dans le domaine du" visible " (pour l’humain ) - les astéroïdes, en particulier pour les parties non éclairées grâce à l’émission infrarouge d’origine thermique.
*
http://www.nasa.gov/home/hqnews/2013/apr/HQ_13-109_Asteroid_Sensor.html

Spoiler:

NEOWISE ... est en fait une prolongation de la mission WISE, qui a permis de compléter et d'affiner ce qui avait été réalisé par WISE

Les techniciens ont utilisé les caméras équipant la sonde, qui avaient encore du "réfrigérant" pour continuer la traque

In early October 2010, after completing its prime science mission, the spacecraft ran out of the frozen coolant that keeps its instrumentation cold. However, two of its four infrared cameras remained operational. These two channels were still useful for asteroid hunting, so NASA extended the NEOWISE portion of the WISE mission by four months, with the primary purpose of hunting for more asteroids and comets, and to finish one complete scan of the main asteroid belt.

NEOWISE completed its survey of small bodies, asteroids and comets, in our solar system. The mission's discoveries of previously unknown objects include 21 comets, more than 34,000 asteroids in the main belt between Mars and Jupiter, and134 near-NEOs.

La caméra NEO-CAM (tout est néo chez nos amis US) dont Giwa a parlé ne pourra elle, être utilisée ... que si on lance une nouvelle sonde ?
Est-ce rigoureusement impossible d'utiliser un tel capteur dans des observatoires terrestres ? (même si la fenêtre IR est différente du fait de l'atmosphère, et en acceptant de traquer seulement dans un périmètre plus proche ?)

En mettant en parallèle la traque des possibles impacteurs, et donc le recensement le plus précis possible des objets NEA déjà réalisée par WISE/NEOWISE) avec la mission EM-2 retoquée de la NASA (remorquage d'un petit astéroïde d'environ 7m et 500 t) ... quels sont les moyens supplémentaires qu'il faudrait pour repérer les astéroïdes candidats potentiels pour la mission automatique interception/capture/remorquage ?

Affiner les moyens de détection nécessitera un budget ... faut-il le comptabiliser dans la mission elle-même (on a une estimation à 2,2 G$) ?
Notamment si on envisage un nouvel observatoire spatial équipé de NEOCAM ? ou bien les universités, les observatoires terrestres puiseront-ils dans leurs propres budgets ?

La question se pose puisque :

The sensor could be a vital component to inform plans for the agency's recently announced initiative to develop the first-ever mission to identify, capture and relocate an asteroid closer to Earth for future exploration by astronauts.

montmein69 a écrit: ...
La caméra NEO-CAM (tout est néo chez nos amis US) dont Giwa a parlé ne pourra elle, être utilisée ... que si on lance une nouvelle sonde ?
Est-ce rigoureusement impossible d'utiliser un tel capteur dans des observatoires terrestres ? (même si la fenêtre IR est différente du fait de l'atmosphère, et en acceptant de traquer seulement dans un périmètre plus proche ?)

Il existe quelques fenêtres dans l’infrarouge dont la plus exploitable se situe vers 0,1mm
Sur l’Atacama de l’Altiplano très sec à 5000 m d’altitude des observations dans ce domaine IF doivent être possibles


Graphe extrait de http://dpelletier.ep.profweb.qc.ca/AstronomieCompl/Module09/9_3.html
:



http://www.lepetitjournal.com/rio-de-janeiro/accueil/actualite/146201-san-pedro-d-atacama-le-geant-alma-pret-a-revolutionner-l-astronomie

Spoiler:

D'après la présentation du JPL :
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA16955

The NEOCam chip is the first megapixel sensor capable of detecting infrared wavelengths at temperatures achievable in deep space without refrigerators or cryogens.

Cela parait très intéressant car ce chip n'aurait pas besoin de réfrigération ... s'il est dans l'espace (donc possibilité de mission longue sans crainte d'épuisement de fluide cryogénique)
La fenêtre de travail en IR n'est pas précisée.

Mais difficile de savoir si la fenêtre autour de 0,1 mm (100 microns) utilisable par des observatoires terrestres est valable pour détecter des astéroïdes (notamment des petits). De plus les grands telescopes terrestres sont hyper-bookés pour les demande de temps d'observation. On peut éventuellement les utiliser pour affiner les données sur 2 ou 3 candidats pré-selectionnés ... mais pas pour de la traque tous azimuths.

S'il faut lancer une sonde équipée de NEOCam pour faire la traque des candidats à la capture/remorquage .... l'enveloppe de la mission EM-2 devra être ré-évaluée ????

Pour la mission WISE les quatre capteurs IR travaillaient chacun sur une bande de longueur d'onde (3,4 - 4,6 - 12 - 22 microns) :

The image quality, or resolution, of WISE is about six arcseconds in its 3.4, 4.6 and 12 micron bands, meaning that it can distinguish features one six-hundredth of a degree apart. At 22 microns, the resolution is 12 arcseconds, or one three-hundredth of a degree.

source : http://www.nasa.gov/mission_pages/WISE/spacecraft/index.html

montmein69 a écrit: D'après la présentation du JPL :
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA16955

The NEOCam chip is the first megapixel sensor capable of detecting infrared wavelengths at temperatures achievable in deep space without refrigerators or cryogens.

Cela parait très intéressant car ce chip n'aurait pas besoin de réfrigération ... s'il est dans l'espace (donc possibilité de mission longue sans crainte d'épuisement de fluide cryogénique)

Effectivement cela parait très adapté pour des missions longues

montmein69 a écrit:
Mais difficile de savoir si la fenêtre autour de 0,1 mm (100 microns) utilisable par des observatoires terrestres est valable pour détecter des astéroïdes (notamment des petits). De plus les grands telescopes terrestres sont hyper-bookés pour les demande de temps d'observation.

A y réfléchir les télescopes terrestres peuvent surtout être utiles dans le visible pour la détection d’astéroïdes s'ils sont disponibles et non employés à d’autre travaux, ce qui est "malheureusement" rarement le cas :

En effet le créneau vers 100 μm ne correspond pas au pic d’émission des géocroiseurs qui se trouvent plutôt vers 10 μm et la réception serait donc faible, voir : https://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_du_d%C3%A9placement_de_Wien

PS: D'après la loi de Wien de proportionnalité inverse entre longueur d'onde et température absolue , si le pic d’émission d'un corps noir se situe vers 10 μm pour 300 K alors il se situera pour 100 μm vers 30 K ... BRR... # - 243 °C !
... et là la caméra IF -Neo ou pas - aurait besoin absolument d'une réfrigération pour éviter toute émission parasite brouillant la réception .

Giwa a écrit:

montmein69 a écrit: ... De plus les grands telescopes terrestres sont hyper-bookés pour les demande de temps d'observation.

A y réfléchir les télescopes terrestres peuvent surtout être utiles dans le visible pour la détection d’astéroïdes s'ils sont disponibles et non employés à d’autre travaux, ce qui est "malheureusement" rarement le cas : ...

En fait, Giwa ;) et à contrario, il existe des télescopes qui ne font quasiment que ça !
Cela remonte à une initiative du congrès US en 1994 (ou 1992) qui demandait à la NASA (en coordination avec le DoD) de mettre en place une stucture (avec d'autres agences et d'autres pays) pouvant cataloguer 90% des objects (astéroïdes + comètes) d'un km et plus croisant l'orbite terrestre (géocroiseurs), le tout dans les 10 ans à venir. Le programme international a du s'appeler "Spaceguard" et NEO Observations Program (NEOO) pour celui de la NASA, suite à la directive du congrès de 1998.
Enfin, en 2005, le congrès (encore lui !) a mis la barre un peu plus haut en assignant à la NASA la mission de détecter 90% de NEO de plus de 140 m d'ici 2020 !

Jusqu'à récemment, cinq observatoires étaient encore dédiés à cette mission :
- Lincoln Near Earth Asteroid Research (LINEAR)
- Lowell Near Earth Object Search (LONEOS)
- Near-Earth Asteroid Tracking (NEAT), historiquement le premier en action !
- Spacewatch - http://spacewatch.lpl.arizona.edu/index.html
- Catalina Sky Survey (CSS) - http://www.lpl.arizona.edu/css/index.html

Début 2013, visiblement, LINEAR, LONEOS et NEAT n'étaient plus actifs.
Reste donc :
- Spacewatch (Lunar and Planetary Laboratory - University of Arizona) : 2 télescopes de 0,9 et 1,8 m au Kitt Peak
- Catalina Sky Survey (Steward Observatory - University of Arizona) : 1 télescope Schmidt de 68/76 cm
- Mount Lemmon Survey (Steward Observatory - University of Arizona) : 1 ou 2 télescopes de 1,5 m
- Siding Spring Survey (University of Arizona & Australian National University) : 2 télescopes de 0,5 (Schmidt) et 1,0 m
http://www.mso.anu.edu.au/~rmn/index.htm
En fait, CSS, MLS et SSS travaillent de concert, Siding Spring étant la contrepartie australe du Catalina Sky Survey
http://www.lpl.arizona.edu/css/css_facilities.html

La cinquième composante, de loin la plus prometteuse, est représentée par le proto. PS1 du projet Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope And Rapid Response System) qui comportera à terme 4 télescopes identiques de 1,8 m.
La caméra CCD de 1,4 Gigapixels (!) atteint très rapidement la magnitude 24 sur un champ de 3° !
PS1 (Haleakala, île Maui - University of Hawai'i) est opérationnel depuis mai 2010 mais n'est pas uniquement consacré aux NEO.
Au final, Pan-STARRS terminera l'inventaire des NEO de plus d'un km et détectera la plupart (voire 99%) des menaçants de plus de 300 m.
http://pan-starrs.ifa.hawaii.edu/public/asteroid-threat/asteroid_threat.html
http://pan-starrs.ifa.hawaii.edu/public/asteroid-threat/near-earth.html

Cependant, le meilleur est à venir (2019) avec le LSST (Large Synoptic Survey Telescope) dont le
miroir de 8,4 m perché au sommet chilien du Cerro Pachón devrait fournir à un capteur monstrueux
de 3200 Mégapixel des images jusqu'à la 27-28ème magnitude sur un champ de 3,5 degrés !
Suivant une prospective optimiste, l'objectif du congrès (2005) de caractériser les orbites de 90% des NEO
potentiellement dangereux (PHA) de plus de 140 m (destructions régionales) pourrait être atteint vers 2031 !
http://www.lsst.org/lsst/public/neo1

HD ---> http://www.lsst.org/files/img/neodamage_lg.jpg

Pour compléter les diagrammes de Giwa sur la transmission par l'atmosphère :



On constate qu'il y a quelques étroites fenêtres entre les pics d'absorption des gaz constituants l'atmosphère.

Je suppose donc que c'est dans ces "minces créneaux" qu'on peut travailler avec des télescopes terrestres ? peut-on confirmer et préciser quelles bandes sont effectivement utilisées ? (autour de 7 microns ?)

Difficulté supplémentaire, celle de "détourner" ces misions (fort bien détaillées par Gasgano) , car elles ont comme mandat de prendre comme cibles des "gros objets" (taille > 1 km ou même en descendant à 300 m) qui correspondent à un risque d'impact dévastateur. Même s'il y a des projets pour faire encore mieux avec LSST qui irait jusqu'à 140 m .... le délai devient rédhibitoire puisque les premières images de ce télescope ne sont pas attendues avant 2020 :scratch: ... alors que la mission automatique de capture devrait partir pour 2018 environ et qu'il faut alors savoir où aller .

Et 140 m serait de toute façon encore loin de la problématique de la mission NASA capture-remorquage qui cible beaucoup plus petit (7 à 10 m).
La difficulté de détection et de décodage des données orbitales/taille/rotation propre ..... doit en être démultipliée.
Je me demande si cette partie préparatoire de la mission (certes en amont des missions spatiales automatiques puis habitées) n'a pas été sous-estimée par la NASA, bien qu'elle en soit le prémisse indispensable. Et comment elle compte le prendre en charge .... ou carrément "refiler le bébé" à d'autres ?

Pour avoir une idée de ce qui reste à découvrir, NEOWISE, fin sept. 2011, avait publié des statistiques extrapolées de ses propres découvertes.
http://www.jpl.nasa.gov/wise/newsfeatures.cfm?release=2011-304
Il en ressortait une révision à la baisse avec une population totale estimée de :
- 981 NEO de plus d'un kilomètre
- 19500 NEO entre 100 et 1000 mètres


http://www.nasa.gov/mission_pages/WISE/multimedia/gallery/neowise/pia14734.html

Concernant la 1ère catégorie, l'objectif annoncé par le congrès US en 1998 (Spaceguard) semble dépassé avec 93% déjà découverts.
Par contre, si je m'en réfère aux données du Minor Planet Center, je trouve à peine 88% (860 NEO vs 911) :scratch:
http://www.minorplanetcenter.net/
Possible que NEOWISE y ajoute quelques noyaux cométaires ?

Pour la tranche 100-1000 m, il n'est pas simple d'évaluer le nombre et la proportion d'objets connus étant donné que le MPC fournit seulement un chiffre global (9770), toutes tailles confondues.
Il faudrait faire un tri des Atens-Apollos-Amors en fonction de la magnitude absolue H qui induit une fourchette des dimensions selon le pouvoir réfléchissant (albédo).
http://www.minorplanetcenter.net/iau/lists/MPLists.html
Par exemple, en se limitant aux objets plus brillants que :
- H = 24,0 -----> 95 m (albédo 5%)
- H = 21,5 -----> 95 m (albédo 50%)
http://www.minorplanetcenter.net/iau/lists/Sizes.html

PS : Heu ! :roll: En fait, le figure au-dessus donne la réponse : 4300 NEO entre 100 et 1000 m soit 22% du total estimé (19500).

L'ESA semble prendre réellement conscience du risque des NEO depuis les événements de Chelyabinsk.
Comme le montre les dires du chef du SSA (Space Situational Awareness), Detlef Koschny :

"Il est important que nous soyons au courant de la position actuelle et future des NEO, développer les estimations sur la probabilité d'impacts et en évaluer les conséquences possibles.
Plus important encore, nous devons considérer si (et comment) peut-on les prévenir,et prendre des mesures d'atténuation/de déviation. C'est important, pas seulement pour l'Europe, mais également pour le reste de la planète.

Ainsi elle organise (en ce moment :roll: ), avec Deimos Space, une conférence qui se déroule à Tres Contos en Espagne du 7 au 8 mai. Les experts y abordent les effets de l'impact d'un NEO et comment en diminuer la menace (avec des discussions sur certaines techniques de déviation).

Voici le lien du site associé : http://ssasnvii.deimos-space.com/

PS: il est indiqué qu'un résumé sera disponible après la conférence, c'est-à-dire demain normalement.
Car je n'ai pas trouvé de lien pour un streaming de la conférence ...