Le 13 octobre 2014, le Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) a connu quelque chose de rare et d'inattendu. Tout en surveillant la surface de la Lune, le principal instrument du LRO - la Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) - a produit une image plutôt inhabituelle. Alors que la plupart des images qu'elle a produites étaient détaillées et exactes, celle-ci était sujette à toutes sortes de distorsions.
D'après la façon dont cette image a été perturbée, l'équipe scientifique du LRO a émis l'hypothèse que la caméra devait avoir subi un mouvement soudain et violent. En bref, ils ont conclu qu'il avait été frappé par un minuscule météoroïde, qui s'est avéré être une découverte importante en soi. Heureusement, le LRO et sa caméra semblent avoir survécu à l'impact indemne et continueront de sonder la surface de la Lune pour les années à venir.
Le LROC est un système de trois caméras montées à bord du vaisseau spatial LRO. Cela comprend deux caméras à angle étroit (NAC) - qui capturent des images haute résolution en noir et blanc - et une troisième caméra grand angle (WAC), qui capture des images à résolution modérée qui fournissent des informations sur les propriétés et la couleur de la surface lunaire.
Le NAC fonctionne en construisant une image une ligne à la fois, avec des milliers de lignes utilisées pour compiler une image complète. Entre le processus de capture, le vaisseau spatial déplace la caméra par rapport à la surface. Le 13 octobre 2014, à 21:18:48 UTC précisément, la caméra a ajouté une ligne qui était visiblement déformée. Cela a envoyé l'équipe LRO en mission pour enquêter sur ce qui aurait pu en être la cause.
Dirigés par Mark Robinson - professeur et chercheur principal du LROC à l'École d'exploration de la terre et de l'espace de l'Arizona State University - les chercheurs du LROC ont conclu que la caméra à angle étroit gauche devait avoir subi un mouvement bref et violent. Comme aucun événement spatial - comme un mouvement de panneau solaire ou un suivi d'antenne - n'a pu causer cela, la seule possibilité semblait être une collision.
Comme Robinson l’a expliqué dans un récent billet publié sur le site Web du LROC:
«Il n'y a eu aucun événement d'engin spatial (tels que des mouvements d'orientation, des mouvements de panneaux solaires, le suivi d'antenne, etc.) qui aurait pu causer une gigue de l'engin spatial au cours de cette période, et même s'il y en avait eu, la gigue résultante aurait dû affecter les deux caméras de manière identique… était un bref mouvement violent du CNA de gauche. La seule explication logique est que le NAC a été touché par une météorite! Quelle était la taille de la météorite et où est-elle tombée? »
Pour tester cela, l'équipe a utilisé un modèle informatique détaillé qui a été développé spécifiquement pour le LROC pour s'assurer que le NAC n'échouerait pas lors du lancement du vaisseau spatial, lorsque de fortes vibrations se produiraient. Avec ce modèle, l'équipe du LROC a effectué des simulations pour voir si elles pouvaient reproduire les distorsions qui auraient causé l'image. Non seulement ils ont conclu que c'était le résultat d'une collision, mais ils ont également pu déterminer la taille de la météorite qui l'a frappé.
Les résultats indiquent que la météorite impactante aurait mesuré environ 0,8 mm de diamètre et aurait une densité de météorite chondrite régulière (2,7 g / cm³). De plus, ils ont pu estimer qu'il se déplaçait à une vitesse d'environ 7 km / s (4,3 miles par seconde) lorsqu'il est entré en collision avec le NAC. Cela était plutôt surprenant, compte tenu des risques de collisions et du temps que le LRO consacre à la collecte de données.
En règle générale, le LROC ne capture des images que pendant la journée et pendant environ 10% de la journée. Donc, qu'il ait été touché alors qu'il capturait également des images est statistiquement peu probable - seulement environ 5% selon la propre estimation de Robinson. Heureusement, l'impact n'a pas causé de problèmes techniques pour le LROC, ce qui est également un miracle mineur. Comme Robinson l'a expliqué:
«À titre de comparaison, la vitesse initiale d'une balle tirée avec un fusil est généralement de 0,5 à 1,0 kilomètre par seconde. Le météoroïde se déplaçait beaucoup plus vite qu'une balle en excès de vitesse. Dans ce cas, LROC n'a pas esquivé une balle pour excès de vitesse, mais a plutôt survécu à une balle pour excès de vitesse! Le LROC a été frappé et a survécu pour continuer à explorer la Lune, grâce à la conception robuste de la caméra de Malin Space Science Systems. »
Ce n'est qu'après que l'équipe a déduit qu'aucun dommage n'avait été causé qui a provoqué l'annonce. Selon John Keller, le scientifique du projet LRO du Goddard Space Flight Center de la NASA, la vraie histoire ici était de savoir comment les images acquises à l'époque étaient utilisées pour déduire comment et quand le LRO avait été frappé par un météorite.
«Étant donné que l'impact n'a posé aucun problème technique pour la santé et la sécurité de l'instrument», a-t-il déclaré, «l'équipe annonce seulement maintenant cet événement comme un exemple fascinant de la façon dont les données d'ingénierie peuvent être utilisées, d'une manière non prévue auparavant, pour comprendre ce qui arrive à l'engin spatial à plus de 236 000 milles (380 000 kilomètres) de la Terre. »
De plus, l'impact d'une météorite sur le LRO démontre à quel point les informations fournies par des missions comme le LRO sont précieuses. Au-delà de la cartographie de la surface lunaire, l'orbiteur a également pu faire savoir à son équipe scientifique exactement et quand ses images étaient composées, tout cela grâce aux données de haute qualité qu'il recueille.
Depuis son lancement en juin 2008, le LRO a collecté une immense quantité de données sur la surface lunaire. La mission a été prolongée à plusieurs reprises, de sa durée initiale de deux ans à un peu moins de neuf ans. Ses performances continues témoignent également de la durabilité de l'engin et de ses composants.
Assurez-vous de profiter de cette vidéo des images obtenues par le LRO, gracieuseté de l'équipe du LROC:
