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Les astéroïdes et les débris spatiaux

Les astéroïdes et les débris spatiaux (ipopba, iStockphoto)

Les STIM en contexte

Faire face aux astéroïdes et aux autres aléas de l’espace

Parlons sciences

Résumé

Les dangers que présentent les astéroïdes, les débris spatiaux et la radiation cosmique.
Les débris spatiaux représentent-ils une menace? (2018) par AFP (1 min 53 sec).

En février 2013, un météore fonçait vers la région de Tcheliabinsk, en Russie. Il pesait environ 10 tonnes (10 000 kilos)! Heureusement, il s’est rompu en mille morceaux en entrant dans l’atmosphère terrestre. Mais sa chute n’a pas été sans conséquences. Ses débris ont fait environ 950 blessés, sans parler des dommages matériels subis par encore plus de gens. Cet événement météorique n’a pas été considéré comme catastrophique. Il n’a même pas formé de cratère d’impact. Mais il a quand même alerté le monde sur la menace potentielle de collision d’un météorite avec la Terre. 

Un astéroïde est une roche en orbite autour du Soleil. Un météoroïde est un petit fragment d’astéroïde (diamètre de 1 mètre ou moins) qui voyage dans l’espace. Un météore est un astéroïde ou un météoroïde qui pénètre l’atmosphère de la Terre. Un météore qui ne se consume pas dans l’atmosphère et qui atteint la surface terrestre s’appelle un « météorite ».

Comment protéger la Terre des astéroïdes?

L’Inter-Agency Space Debris Coordination Committee (Comité de coordination inter-agence sur les débris spatiaux) est une alliance regroupant 13 des principales agences spatiales nationales. Son objectif consiste à mettre au point des méthodes pour protéger les gens de menaces potentielles en provenance de l’espace. L’alliance surveille la météo spatiale. Elle s’emploie également à repérer les objets et autres débris spatiaux potentiellement dangereux à proximité de la Terre.

Il existe deux façons de faire dévier les astéroïdes s’approchant de la Terre. La première consiste à utiliser une technique d’impact cinétique. La mission « Double Asteroid Redirection Test (DART) » (Test de déviation d’un astéroïde double) de l’Agence spatiale américaine (NASA) en est un exemple. La NASA prévoit lancer le DART en 2021 avec l’objectif de rediriger l’astéroïde Didymos. Le DART procédera en percutant le satellite mineur de Didymos. Un satellite mineur est un petit corps en orbite autour d’un corps principal, un peu comme une petite lune.

Schéma de la mission DART
Schéma de la mission DART montrant l’impact sur le satellite mineur de l’astéroïde Didymos. Des observations post impact effectuées à l’aide de télescopes optiques terrestres et de radars planétaires permettront de mesurer la variation de l’orbite du satellite autour de l’astéroïde (Source: NASA/Johns Hopkins Applied Physics Lab).


La seconde méthode consiste à modifier la trajectoire d’un astéroïde grâce à un tracteur gravitationnel. Il s’agit d’un gros engin spatial qui voyagerait à proximité d’un astéroïde pendant des années, voire des décennies, afin d’en dévier lentement la course pour empêcher sa collision avec la Terre.

Pourquoi les scientifiques surveillent-ils les débris spatiaux?

Les scientifiques ne se préoccupent pas seulement des risques d’impacts d’astéroïdes sur la Terre. Ils repèrent et surveillent aussi des débris spatiaux de toutes sortes. Ils veillent à ce que ceux-ci ne percutent pas et n’endommagent pas des satellites importants, dont la réparation ou le remplacement peut prendre des années et coûter des millions de dollars. Les forces armées des États-Unis surveillent actuellement environ 20 000 objets spatiaux; elles ont aussi recensé quelque 20 000 nouveaux objets depuis le lancement de Spoutnik en 1957.

Le savais-tu?

Selon les scientifiques, quelque 500 000 débris spatiaux plus gros qu’une bille sont actuellement en orbite autour de la Terre. Environ 20 000 de ces débris pourraient être plus gros qu’une balle molle!

Qu’est-ce que la météo spatiale?

Les scientifiques surveillent aussi la météo spatiale. La météo spatiale s’intéresse aux processus physiques à la surface du Soleil qui peuvent avoir un impact sur la Terre. Parmi les phénomènes suivis par les scientifiques, mentionnons les éruptions solaires et les éjections de matière coronale (EMC). Les éruptions solaires sont d’intenses émissions de radiations. Les EMC sont de puissantes explosions de plasma surchauffé. Ces deux phénomènes produisent le rayonnement solaire, responsable de la plus grande partie de le rayonnement perçu sur la Terre.

 

Une éruption solaire
Image d’une éruption solaire prise le 25 juin 2015 par l’Observatoire de la dynamique solaire (SDO) de la NASA (Source : NASA/SDO [domaine public] via Wikimedia Commons).

Tu ne t’en rends peut-être pas compte, mais il se passe beaucoup de choses dans l’espace. Heureusement, les scientifiques gardent toujours à l’esprit l’intérêt supérieur de la Terre!

Amorces de discussion

Faire des liens
  • T’inquiètes-tu de la possibilité qu’un astéroïde percute la Terre? Pourquoi ou pourquoi pas?
  • Que ferais-tu si tu apprenais que la chute d’une grosse météorite est imminente dans ta région?
Faire des liens
  • T’inquiètes-tu de la possibilité qu’un astéroïde percute la Terre? Pourquoi ou pourquoi pas?
  • Que ferais-tu si tu apprenais que la chute d’une grosse météorite est imminente dans ta région?
Relier la science et la technologie à la société et à l'environnement
  • L’exploration spatiale crée-t-elle plus de problèmes qu’elle n’en résout pour les habitants de la Terre? Explique ta réponse.
  • Pourquoi les débris spatiaux sont-ils un problème international? Comment gère-t-on cet enjeu?
  • Vaut-il la peine d’investir (p. ex., en activités de recherche et de surveillance, en argent et en temps, en ressources physiques, etc.) pour se préparer à faire dévier des astéroïdes de la Terre? Explique ton point de vue.
  • Quelles sont les conséquences de l’augmentation des débris spatiaux sur la science, la technologie, la société et l’environnement?
Relier la science et la technologie à la société et à l'environnement
  • L’exploration spatiale crée-t-elle plus de problèmes qu’elle n’en résout pour les habitants de la Terre? Explique ta réponse.
  • Pourquoi les débris spatiaux sont-ils un problème international? Comment gère-t-on cet enjeu?
  • Vaut-il la peine d’investir (p. ex., en activités de recherche et de surveillance, en argent et en temps, en ressources physiques, etc.) pour se préparer à faire dévier des astéroïdes de la Terre? Explique ton point de vue.
  • Quelles sont les conséquences de l’augmentation des débris spatiaux sur la science, la technologie, la société et l’environnement?
Explorer les concepts
  • Quelle est la différence entre un météore et un astéroïde?
  • Décrit les méthodes mises au point pour empêcher les astéroïdes de percuter la Terre. 
  • Par quelles méthodes envisage-t-on de faire dévier les débris spatiaux et les astéroïdes?
  • En quoi les satellites contribuent-ils à la quantité de débris dans l’espace? En quoi les débris spatiaux représentent-ils un problème pour les habitants de la Terre?
  • Pourquoi surveille-t-on constamment la météo spatiale?
  • Effectue une recherche plus poussée sur les effets possibles des éruptions solaires et des éjections de matière coronale (EMC) sur la Terre.
Explorer les concepts
  • Quelle est la différence entre un météore et un astéroïde?
  • Décrit les méthodes mises au point pour empêcher les astéroïdes de percuter la Terre. 
  • Par quelles méthodes envisage-t-on de faire dévier les débris spatiaux et les astéroïdes?
  • En quoi les satellites contribuent-ils à la quantité de débris dans l’espace? En quoi les débris spatiaux représentent-ils un problème pour les habitants de la Terre?
  • Pourquoi surveille-t-on constamment la météo spatiale?
  • Effectue une recherche plus poussée sur les effets possibles des éruptions solaires et des éjections de matière coronale (EMC) sur la Terre.
Nature de la science et de la technologie
  • À l’heure actuelle, la déviation d’astéroïdes n’est possible qu’en théorie. Que faudra-t-il pour que cette théorie devienne un fait?
  • Quelles perspectives de carrière laissent entrevoir les risques posés par la multiplication des débris spatiaux?
Nature de la science et de la technologie
  • À l’heure actuelle, la déviation d’astéroïdes n’est possible qu’en théorie. Que faudra-t-il pour que cette théorie devienne un fait?
  • Quelles perspectives de carrière laissent entrevoir les risques posés par la multiplication des débris spatiaux?
Littératie médiatique
  • Imagine que tu travailles pour une agence de presse nationale et que tu viens d’apprendre qu’un astéroïde se dirige vers la Terre avec une trajectoire d’impact dans un rayon de 50 kilomètres de l’endroit où tu habites. Élabore un plan média d’urgence pour alerter rapidement tes concitoyens et les autres Canadiens sur l’imminence de l’impact d’un météorite.
Littératie médiatique
  • Imagine que tu travailles pour une agence de presse nationale et que tu viens d’apprendre qu’un astéroïde se dirige vers la Terre avec une trajectoire d’impact dans un rayon de 50 kilomètres de l’endroit où tu habites. Élabore un plan média d’urgence pour alerter rapidement tes concitoyens et les autres Canadiens sur l’imminence de l’impact d’un météorite.
Suggestions pour l'enseignement
  • Cette vidéo et cet article peuvent être utilisés pour soutenir l’enseignement et l’apprentissage dans les domaines de la Science spatiale, de l’Espace et de la Physique liés aux astéroïdes, aux satellites et à la radiation solaire. Les concepts présentés incluent les astéroïdes, les satellites, la météo spatiale, les éruptions solaires, les éjections de matière coronale (EMC) et la radiation solaire.
  • Après le visionnement de la vidéo et la lecture de l’article, les enseignants peuvent demander aux élèves d’utiliser la stratégie d’apprentissage Organisateur du pour et du contre pour évaluer les aspects positifs et négatifs des projets visant à faire dévier des astéroïdes de leur trajectoire vers la Terre. Les fiches reproductibles prêtes à utiliser et basées sur la stratégie d’apprentissage Organisateur du pour et du contre sont disponibles dans les formats [Google doc] et [.pdf]. 
  • Pour aider les élèves à consolider leur compréhension des différents types de météo spatiale, les enseignants peuvent leur demander d’effectuer une recherche plus poussée à l’aide des liens fournis et d’utiliser la stratégie d’apprentissage Toile de définition du concept. Les fiches reproductibles prêtes à utiliser Toile de définition du concept sont disponibles dans les formats [Google doc] et [.pdf].
  • Pour explorer plus avant le sujet des astéroïdes et de leur déviation, les enseignants peuvent demander aux élèves d’effectuer les activités de l’étude de cas Astéroïdes tueurs.
Suggestions pour l'enseignement
  • Cette vidéo et cet article peuvent être utilisés pour soutenir l’enseignement et l’apprentissage dans les domaines de la Science spatiale, de l’Espace et de la Physique liés aux astéroïdes, aux satellites et à la radiation solaire. Les concepts présentés incluent les astéroïdes, les satellites, la météo spatiale, les éruptions solaires, les éjections de matière coronale (EMC) et la radiation solaire.
  • Après le visionnement de la vidéo et la lecture de l’article, les enseignants peuvent demander aux élèves d’utiliser la stratégie d’apprentissage Organisateur du pour et du contre pour évaluer les aspects positifs et négatifs des projets visant à faire dévier des astéroïdes de leur trajectoire vers la Terre. Les fiches reproductibles prêtes à utiliser et basées sur la stratégie d’apprentissage Organisateur du pour et du contre sont disponibles dans les formats [Google doc] et [.pdf]. 
  • Pour aider les élèves à consolider leur compréhension des différents types de météo spatiale, les enseignants peuvent leur demander d’effectuer une recherche plus poussée à l’aide des liens fournis et d’utiliser la stratégie d’apprentissage Toile de définition du concept. Les fiches reproductibles prêtes à utiliser Toile de définition du concept sont disponibles dans les formats [Google doc] et [.pdf].
  • Pour explorer plus avant le sujet des astéroïdes et de leur déviation, les enseignants peuvent demander aux élèves d’effectuer les activités de l’étude de cas Astéroïdes tueurs.

En savoir plus

Débris spatiaux, comment nettoyer l’espace? (2017) Euronews – Trois vidéos sur le sujet accompagnés d’un texte explicatif.

Avis d’expert : Le gestionnaire des opérations de vol répond à vos questions sur les débris orbitaux (2016) Agence spatiale canadienne -- Michel Doyon discute des dangers des débris orbitaux, comment ils sont catalogués et observés et comment les astronautes évitent le risque de collision. (2 min 44 s)

[2 minutes pour comprendre] Astéroïde, météorite et comète ? (2017) Science & Vie TV -- Alain Doressoudiram, planétologue à l'Observatoire de Paris, explique les astéroïdes, les météorites et les comètes et leur signifiance à apprendre l’univers. (2 min 34 s)

Surveillance et prévision de la météo spatiale (2013) Ressourcesnaturelles -- Les scientifiques expliquent comment ils travaillent en étroite collaboration pour mieux comprendre les orages géomagnétiques et leur incidence en canada. (3 min 18 s)

Références

Aerospace. (2018, novembre 14). Space debris and space traffic management.

Dunbar, B. (2017, aout 7). Space debris and human spacecraft. NASA.

Wall, M. (2011, novembre 7). Deflecting killer asteroids away from earth: How we could do it. Space.com.