Le 2 avril, une pluie de boules de feu a illuminé le ciel nocturne de Los Angeles et d’une grande partie du centre et du sud de la Californie. Les spectateurs se demandaient s’ils étaient témoins d’un météore, d’un lancement de fusée raté ou même d’un OVNI.
Les astronomes ont confirmé plus tard que les boules de feu étaient des débris spatiaux provenant du module orbital d’un vaisseau spatial chinois appelé Shenzhou-15, lancé pour la première fois en novembre 2022. La rentrée incontrôlée du vaisseau spatial a suscité des plaintes internationales concernant les dangers de débris spatiaux plongeant sur Terre, mais l’événement a également inspiré une nouvelle façon pour les sismologues d’utiliser les signaux au sol pour suivre le sort de ces débris.
Des bangs soniques ont été captés par des sismomètres stationnés dans tout le bassin de Los Angeles. Aujourd’hui, une équipe a reconstruit la trajectoire du vaisseau spatial dans l’atmosphère à partir de ces enregistrements sismiques. Cette nouvelle technique pourrait aider les chercheurs à détecter les débris spatiaux entrants autour du globe, même sans observations visuelles.
« Je ne suis pas au courant de travaux qui ont été effectués pour tenter de suivre et de caractériser les débris spatiaux à l’aide de mesures sismiques », a déclaré un planétologue. Benjamin Fernando de l’Université Johns Hopkins de Baltimore, l’auteur principal de l’étude. Fernando et ses collègues décrit leur travail le 9 décembre lors de l’assemblée annuelle 2024 de l’AGU à Washington, DC
Les dangers croissants des débris spatiaux
Jusqu’à récemment, les débris spatiaux incontrôlables étaient un phénomène rare. « L’augmentation des missions spatiales a conduit au lancement de vaisseaux spatiaux plus grands et plus nombreux, qui ont ensuite été désorbités », a déclaré Fernando. « Des morceaux de ces débris retombent sur Terre, posant un risque pour la vie et les propriétés des personnes. »
Fernando s’est intéressé à l’événement du 2 avril après avoir découvert que des habitants de Los Angeles avaient entendu les débris alors qu’ils flambaient au-dessus de leur tête. Il a émis l’hypothèse que si les humains pouvaient l’entendre, des sismomètres ultrasensibles auraient également capté des signaux.
« Bien que les caméras et les radars soient de bons instruments pour suivre les débris spatiaux, ils sont rares dans les zones peu peuplées », a-t-il déclaré. « Les sismomètres sont plus efficaces pour capter les signaux infimes des vibrations, en particulier pour un événement aussi prometteur qui a produit des bangs soniques. »
Fernando et ses collègues ont téléchargé les données sismiques enregistrées cette nuit-là depuis des stations du bassin de Los Angeles et ont découvert des ensembles similaires de signaux sismiques se déplaçant vers l’intérieur des terres depuis la côte Pacifique. Ensuite, ils ont passé des mois à analyser les données pour suivre la trajectoire des débris, leur vitesse, leur taille et les populations qu’ils ont traversées avant de se briser.
Fernando a participé l’année dernière à un effort prévu pour suivre un objet fabriqué par l’homme entrant dans l’atmosphère terrestre : une capsule transportant des échantillons de l’astéroïde Bennuqui fait partie du programme de la NASA Mission Origines, interprétation spectrale, identification des ressources et sécurité – Regolith Explorer (OSIRIS-REx). Des sismomètres et d’autres équipements ont suivi la trajectoire fulgurante de la capsule et les explosions hypersoniques au-dessus du désert de l’Utah en septembre 2023. Fernando a noté que la rentrée de Shenzhou-15 marque l’une des premières fois où les sismologues utilisent des stations au sol pour suivre des débris spatiaux sans avertissement.
Cette méthode pourrait exposer d’autres objets entrants au-dessus de zones moins peuplées, a-t-il déclaré, à condition qu’un nombre suffisant de stations sismiques captent les signaux atmosphériques. Les chercheurs pourraient également suivre la vitesse et la trajectoire d’un objet et peut-être déterminer sa taille et la manière dont il s’est brisé, a noté Fernando.
Si elle est appliquée rapidement aux événements de boules de feu, la technique pourrait éventuellement aider les scientifiques à prédire si des débris pourraient toucher une région peuplée une fois entrés dans l’atmosphère terrestre, a ajouté Fernando : « Ce n’est pas hors du domaine du possible, mais c’est assez difficile – en particulier avec cet événement, à cause du terrain compliqué de Los Angeles »
Les défis d’une cible mouvante
La nouvelle approche est une nouvelle utilisation des données sismiques, a déclaré Kathleen McKeegéophysicien des volcans à l’Université Vanderbilt de Nashville, Tennessee. McKee utilise des ondes sismiques pour suivre les mouvements du magma et des gaz sous la surface de la Terre.
Atténuer les risques pour la sécurité publique liés aux objets rentrant dans l’atmosphère terrestre est un objectif important, a noté McKee, mais cela n’est pas sans obstacles. « Le défi est que l’objet se déplace en trois dimensions, dans une atmosphère qui change constamment, ce qui affecte la manière dont le son se propage à travers lui », a-t-elle déclaré, ajoutant que les vents changeants et les conditions météorologiques pourraient affecter la précision avec laquelle les scientifiques pourraient identifier le lieu probable de l’accident. de débris spatiaux.
Néanmoins, il s’agit d’un défi précieux en recherche appliquée, a-t-elle déclaré. « C’est un problème difficile à résoudre, mais qui mérite certainement d’être étudié. »
Cet article a été initialement publié sur Eos.org. Lire le article original.
