Le concept de l'artiste montre le vaisseau spatial New Horizons lors de sa rencontre en 2015 avec Pluton et sa lune, Charon. Crédit: JHUAPL / SwRI
Depuis que le vaisseau spatial New Horizons a quitté la Terre en 2006, il y a quelques choses que nous savons sur le système Pluton maintenant que nous ne savions pas à l'époque. Par exemple, il a été découvert que Pluton a deux petites lunes supplémentaires - P4 et P5 - et Alan Stern, chercheur principal de New Horizons, a déclaré que Pluton pourrait avoir un grand système de lunes à découvrir à mesure que le vaisseau spatial se rapproche. Il y a aussi des comètes, peut-être plus de planètes naines et d'autres objets dans la région de la ceinture de Kuiper où Pluton orbite.
"C'est excitant", a déclaré Stern, "mais c'est une histoire mitigée."
Stern a déclaré à Space Magazine que bien que le vaisseau spatial puisse éventuellement tomber sur une lune non découverte ou un objet de ceinture de Kuiper et qu'ils devraient changer de cap, le plus gros problème est les minuscules débris qui peuvent provenir des impacts sur les petites lunes.
"Nous pourrions avoir 100 lunes de la taille de P4 et ce ne serait pas un danger important", a déclaré Stern par e-mail. «Le danger vient des éjectas qui sortent de ces satellites lorsqu'ils sont cratérés, car les éjectas échappent à leur faible gravité et se mettent en orbite autour de Pluton.»
Lors d’une conférence de presse lors de la réunion de la Division des sciences planétaires de l’American Astronomical Society, Stern a déclaré qu’avec tous les débris de la ceinture de Kuiper, les objets étaient définitivement impactés. «Si des coups se produisent sur Pluton et Charon, ils ont suffisamment de gravité pour que l'éjecta vole à travers la planète et crée des cratères secondaires. Mais l'éjecta des petites lunes met des éclats et des débris dans le système Pluton. »
Stern a déclaré que les vitesses d'éjection de ces lunes seraient comparables aux vitesses orbitales. Cela signifie que les débris peuvent orbiter à n'importe quelle inclinaison, et il pourrait y avoir un nuage de débris autour du système, créant un danger pour le vaisseau spatial.
Cela inquiète Stern et son équipe.
"Mon vaisseau spatial va très vite et même une frappe de quelque chose d'aussi petit qu'un BB serait fatale", a-t-il déclaré. "Il n'y a presque aucun endroit où le vaisseau spatial pourrait être touché et ce serait OK."
Stern a déclaré que les connaissances actuelles sur la densité des débris du système ne peuvent pas prouver que le vaisseau spatial ne sera pas touché, et ils ne pourront pas en savoir plus avant de se rapprocher.
"Nous allons dans un nouvel endroit et nous n'avons aucune preuve directe de débris qui pourraient présenter un risque d'impact", a-t-il déclaré. "Nous ne savons pas ce que nous allons trouver et nous devrons peut-être changer de cap."
Stern et son équipe étudient des plans alternatifs, et les développer maintenant est crucial.
"Lorsque nous planifions une rencontre pour une mission comme celle-ci, il faut littéralement des dizaines de milliers d'heures de travail par des experts pour assembler cette séquence et la tester", a-t-il déclaré. «Nous devons les planifier maintenant afin de terminer cette planification. Nous ne pouvons pas les terminer au cours des derniers mois ou semaines. "
Les plans envisagés sont appelés SHBOT: Safe Haven Bail Out Trajectory. Ils ont actuellement neuf trajectoires possibles différentes, selon ce qu'ils trouvent à mesure qu'ils se rapprochent.
Capture d'écran de la présentation de Stern, illustrant les neuf trajectoires SHBOT.
L'équipe utilise également tous les outils disponibles - y compris des simulations informatiques sophistiquées de la stabilité des débris en orbite autour de Pluton, des télescopes géants au sol, des sondes d'occultation stellaires du système Pluton et même le télescope spatial Hubble - pour rechercher des débris en orbite.
Stern a déclaré à Space Magazine qu'ils utilisaient les caméras sur New Horizons lui-même chaque été lorsqu'ils «réveillaient» le vaisseau spatial. "LORRI (Long Range Reconnaissance Imager) a déjà vu Pluton depuis environ 6 ans!" il a dit: "Mais nous ne passerons pas la résolution de la TVH avant environ 10 semaines, en avril 2015. C'est à ce moment-là que nous nous efforçons de chercher plus de lunes, d'anneaux, etc."
Ils examinent les avantages et les inconvénients de chacun des plans afin qu'ils puissent être testés et être aussi «à l'épreuve des balles» que le plan de vol nominal d'origine.
En plus de sauver le vaisseau spatial, ces trajectoires alternatives doivent également préserver au maximum la mission scientifique. La plupart des parcours alternatifs éloignent le vaisseau spatial du système Pluton, mais l'un le rapproche en fait de Charon, car le chemin peut y être plus clair à cause de la gravité et de l'effet de dégagement de Charon.
Le vaisseau spatial commencera ses observations scientifiques en janvier 2015, l'approche la plus proche du système étant actuellement fixée au 14 juillet 2015 («Bastille Day», a déclaré Stern, «lorsque nous prendrons d'assaut les portes du système Pluton!»)
Au cours des 50 derniers jours d'approche, lorsque le vaisseau spatial prend des photos et les renvoie sur Terre pour analyse, l'équipe peut découvrir quelque chose et devoir tirer les moteurs du vaisseau spatial, en les mettant sur l'une des trajectoires SHBOT. Mais la dernière possibilité de changer de cap est de 10 jours avant la rencontre.
"Après cela, nous sommes trop près et nous manquerons de carburant et ne terminerons pas la manœuvre", a déclaré Stern.
Ainsi, alors que l'équipe du Mars Science Laboratory a connu «sept minutes de terreur» lors de l'atterrissage périlleux sur Mars, Stern a déclaré qu'ils avaient quelque chose de similaire. "Nous n'avons pas sept minutes de terreur; nous avons sept semaines de suspense. »
