Dans une nouvelle thèse de l’Institut suédois de physique spatiale et de l’Université d’Umeå, des méthodes uniques d’analyse des données radar et des simulations de météoroïdes dans le système solaire sont présentées. Les méthodes ont été appliquées pour confirmer l’existence de rares météores à haute altitude ainsi que pour mesurer les débris spatiaux du satellite Kosmos-1408. Le 25 novembre, Daniel Kastinen soutient sa thèse de doctorat.
« Mon objectif principal a été d’analyser soigneusement les mesures radar des météores et des débris spatiaux et d’évaluer la précision des mesures. Il s’agit d’améliorer l’analyse et d’utiliser les résultats avec les nouvelles simulations dynamiques. Le travail ouvre la voie à de futures recherches et permet des études transversales aussi bien sur les météores que sur les débris spatiaux et les astéroïdes proches de la Terre », précise Daniel Kastinen.
Chaque jour, 10 à 200 tonnes de matériaux provenant de l’espace, constitués de particules de la taille d’une poussière et de plus gros morceaux de matériaux, les météorites, tombent dans l’atmosphère terrestre. Ces particules proviennent de corps parents tels que les comètes et les astéroïdes et remontent donc à l’époque de la formation du système solaire. Lorsqu’un météoroïde frappe l’atmosphère terrestre et brûle sous la forme d’un météore, le matériau est dispersé dans l’atmosphère. La plupart de ces météores sont invisibles à l’œil mais peuvent être détectés par radar.
Prédire une pluie de météorites
Grâce à l’analyse des données du radar MU au Japon, Daniel Kastinen a réussi à confirmer l’existence de météores rares qui se produisent à des altitudes inhabituellement élevées. Un résultat unique car plusieurs théories et rapports ont été présentés au fil des ans, mais sans validation sûre de la hauteur des météores. La manière dont les particules incidentes donnent naissance à des météores à haute altitude, où l’atmosphère est très ténue, est un sujet de recherche actuellement en débat.
Une autre partie de la thèse met en lumière des simulations de la pluie de météores des Draconides d’octobre. Daniel Kastinen a réussi à décrire une explosion inattendue de pluies de météores en 2011-2012 et a prédit une explosion en 2018. Une étude ultérieure a établi des bases rigoureuses pour développer ce type de simulation afin de mieux prédire ces pluies de météores.
Daniel Kastinen a également utilisé le système radar de l’organisation scientifique EISCAT pour la mesure des débris spatiaux, créé en novembre dernier lorsque le défunt satellite Kosmos-1408 a été détruit par un missile russe lors d’un soi-disant test anti-satellite. Grâce à de nouvelles méthodes d’analyse, il a pu estimer la taille des fragments résultants. Il présente également une méthode pour déterminer les orbites des objets spatiaux. L’étude contribue à une meilleure compréhension de notre environnement spatial proche de la Terre et à la cartographie de la quantité croissante de débris spatiaux.
Suivi des astéroïdes proches de la Terre
Les astéroïdes sont un autre sujet de recherche actuel auquel Daniel Kastinen a contribué. En simulant les mouvements des astéroïdes et la façon dont ils réfléchissent les ondes radio, Daniel a prouvé que le système radar 3D EISCAT actuellement en construction dans le nord de la Scandinavie sera capable d’étudier les astéroïdes géocroiseurs.
Le système radar peut suivre les astéroïdes proches de la Terre qui pourraient entrer en collision avec la surface de la Terre et l’endommager. Particulièrement intéressantes sont les possibilités de découvrir des astéroïdes temporairement capturés par la gravité terrestre, appelés minimoons. Les simulations montrent que jusqu’à mille mini-lunes de la taille d’un mètre sont en orbite temporaire autour de la Terre chaque année, mais jusqu’à présent, seules quelques-unes ont été découvertes.
« Je suis impatient de poursuivre et de développer mes recherches. Il y a un certain nombre d’études intéressantes à faire en utilisant les nouvelles méthodes d’analyse. Par exemple, retracer d’où viennent les météoroïdes et rechercher des météoroïdes qui proviennent de l’espace interstellaire en dehors du système solaire. ainsi que la découverte de nouveaux flux de poussière dans le système solaire. Je souhaite également utiliser les méthodes pour mieux prédire les pluies de météorites et contribuer à la compréhension de la façon dont les objets de notre système solaire se déplacent et évoluent », explique Daniel Kastinen.
Plus d’information:
Thèse: Des météores à la sécurité spatiale : modèles dynamiques et mesures radar des objets spatiaux