Impact d’une Falcon 9 à venir sur la Lune

Le 4 mars 2022, un étage supérieur de Falcon 9 va frapper la face cachée de la Lune.

Cet étage supérieur Falcon 9 provient de la mission météorologique spatiale DSCVOR de la NOAA lancée le 11 février 2015 en direction du point le Lagrange L1 Terre-Soleil [article]. C’était la première mission dans l’ « espace lointain » de SpaceX.

Le second étage de la Falcon 9 a injecté DSCOVR sur une orbite de transfert de 190 x 1 244 000 km x 37°, puis a fait une manoeuvre d’évitement qui l’a laissé sur une trajectoire de survol lunaire à 18 242 km de distance (source Jonathan McDowell). L’étage, alors vide de carburants, est devenu un débris spatial, sans moyen de contrôler son attitude. L’étage supérieur manquait également de vitesse suffisante pour échapper au système Terre-Lune.

L’orbite finale de l’étage supérieur est devenue elliptique autour du couple Terre-Lune avec un périgée « proche » de la Lune mais rendant inévitable une rencontre avec l’astre sélène. Cette orbite est affectée au fil du temps par la gravité lunaire et solaire ainsi que la Terre.

Deux survols lunaires ont eu lieu à 23 573 km le 17 janvier 2016 et à 9 312 km ce 5 janvier 2022. Ce dernier survol a envoyé l’étage de la Falcon 9 sur une orbite elliptique orbite qui est venu survoler la Terre à une altitude de 25 000 km le 21 janvier. Il reviendra le 9 février avec un périgée à 45 000 km vers une trajectoire pour un dernier apogée à 688 000 km le 23 février pour retomber vers la Lune le 4 mars. L’étage pèse environ 4 tonnes et il heurtera la Lune à 2,5 km/s.

L’orbite de la Lune en vert, l’orbite de l’étage Fzalcon 9 en noir (représentation de Bill Gray)

Bill Gray est le « découvreur » de cet évènement. C’est un scientifique « chasseur d’astéroïdes » : il traque les trajectoires d’objets volant à travers le Système Solaire. Cet étage Falcon 9 a d’abord été identifié comme un astéroïde en mars 2015 et a pris le nom provisoire d’objet WE0913A dans le catalogue des objets à confirmer de l’Union Astronomique Internationale. Une fois qu’il a été confirmé qu’il s’agissait d’un objet artificiel, les astronomes l’ont délaissé, mais pas Bill. Il a continué le suivi de cet objet avant de définir son orbite.

Bill Gray a ainsi défini la trajectoire finale de l’étage supérieur de Falcon 9 : il s’écrasera le 4 mars vers 12 h 25 min 39 s UTC à une latitude +5.18, 233.55 longitude Est, plus ou moins quelques secondes et quelques kilomètres. L’impact se fera à 2,58 km/s sur la face cachée de la Lune, dans le grand et ancien cratère Hertzsprung. 

Localisation de l’impact estimé de l’étage supérieur Falcon 9 le 3 mars. Le cratère Hertzsprung mesure environ 520 km de diamètre (crédit Bill Gray)

L’impact de l’étage qui mesure 15 m de long sur 3 m de large et pèse environ 4 tonnes devrait créer un cratère jusqu’à 20 mètres. Les orbiteurs Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA etChandrayaan-2 de l’ISRO pourraient observer le cratère.

La Lune est régulièrement frappée par des météorites qui engendrent des cratères bien visibles à sa surface. Les étages supérieurs des missions Apollo ont fini pour la plupart écrasés sur la surface sélène permettant aussi des mesures sismiques par les sismomètres présents sur le sol lunaire.

Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA a repéré ce cratère de l’impact du booster Apollo 16 sur la Lune. LRO a repéré le site d’impact en 2015, tandis que l’impact lui-même s’est produit en 1972 (crédit NASA/Goddard/Arizona State University)

En 2009, la NASA a écrasé sa mission LCROSS sur la Lune, révélant de l’eau dans le panache de débris résultant. LADEE faisant de même sur la face cachée lunaire en 2013. Le vaisseau spatial Smart-1 de l’ESA s’est écrasé sur la Lune en 2006.

Selon Jonathan Mc Dowell, ce n’est probablement pas la première fois qu’un objet de fabrication humaine heurte la surface de la Lune.

Il y a environ 30 à 50 objets perdus dans l’espace lointain comme celui-ci qui ont disparu depuis des années – 50 ans dans certains cas – qui n’ont pas été observés par les chercheurs d’astéroïdes, et probablement certains d’entre eux ont frappé la Lune sans que nous nous en apercevions. Ce n’est pas la faute de SpaceX. C’est une pratique parfaitement courante d’abandonner des objets en orbite profonde, aucune des agences spatiales ne se soucie de laisser des choses au-delà de la Lune.

« L’impact lunaire du Falcon 9 illustre aussi la nécessité d’une réglementation spatiale, non seulement pour les orbites économiquement cruciales autour de la Terre, mais aussi pour la Lune« , a déclaré Holger Krag, responsable du programme de sécurité spatiale de l’ESA .

Et au cas où vous vous posez la question : non, cet impact ne modifiera pas l’orbite de la Lune. Elle est assez régulièrement frappée par des objets plus gros se déplaçant à une vitesse approximative de 10 à 20 km/s qui engendrent de gros cratères.

Source principale : https://www.projectpluto.com/temp/dscovr.htm

Image à la une : crédit H. Marchis

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