La Station spatiale internationale (ISS) est la plus grande structure jamais lancée par l’humanité dans l’espace. Mais, avec une masse proche de 450 tonnes, il constitue également un danger si, pour une raison quelconque, il rentre sur Terre de manière incontrôlée. À l’heure actuelle, l’ISS est toujours active et son orbite est régulièrement élevée par les cargos russes Progress ou par les moteurs du module russe Zvezdá (récemment, également par les cargos américains Cygnus, mais pas de manière régulière). Ces allumages sont nécessaires pour compenser le freinage atmosphérique faible mais constant qui a lieu à 400 kilomètres d’altitude. Cependant, l’ISS a une date d’expiration imposée par les pays partenaires du projet : 2030. Cela signifie qu’un plan est nécessaire pour désorbiter en toute sécurité cette énorme structure.
L’idée est de faire rentrer la station dans une région reculée du Pacifique Sud, plus précisément dans la zone SPOUA (Zone inhabitée de l’océan Pacifique Sud), à proximité du célèbre pôle d’inaccessibilité du Pacifique, mieux connu sous le nom de Point Nemo. Jusqu’il y a deux ans, il était prévu d’utiliser trois vaisseaux spatiaux russes Progress et les moteurs du module Zvezdá. La raison pour laquelle on utilise autant de navires est que le moteur principal du Progress n’a qu’une poussée de 300 kgf et permet des allumages jusqu’à 900 secondes (la poussée des moteurs Zvezdá est de 315 kgf et il n’y a pas de limite certaine à la durée). (grâce au refroidissement de la couche de combustible des buses – mais les réserves de combustible sont limitées). Dans le scénario modèle d’il y a quelques années, l’ISS serait désorbitée en décembre 2030. En fonction de l’activité solaire, qui régule le freinage atmosphérique, l’orbite de la station serait abaissée à partir de 2026 ou 2028. En juin 2030, l’altitude de l’ISS aurait réduit à moins de 330 kilomètres à la ronde et l’équipage devait évacuer la station. Entre ce mois et novembre 2030, les trois vaisseaux spatiaux Progress seraient lancés pour abaisser l’orbite de la station. Une fois atteint 270 kilomètres d’altitude au périgée, les moteurs du Zvezdá seraient mis en marche pour assurer une rentrée contrôlée dans le Pacifique.
Ce plan présente plusieurs inconvénients, parmi lesquels on peut citer l’incertitude de l’activité solaire ou le problème qu’entraînerait un retard ou une annulation de l’un des lancements de Progress. Mais le principal est, logiquement, qu’il dépend totalement et exclusivement de la participation de la Russie, un pays qui depuis l’invasion de l’Ukraine en 2022 a réitéré à plusieurs reprises sa détermination à abandonner plus tôt l’ISS ou à séparer une partie du segment russe pour créer une station propre. Les projets actuels de Roscosmos sont de quitter l’ISS en 2028 et de construire une nouvelle station entièrement russe appelée ROS. Par conséquent, et même si cette date sera sûrement retardée – de la même manière que l’ISS restera probablement active au-delà de 2030 – lorsque la NASA voudra désorbiter l’ISS, elle ne pourra sûrement pas compter sur la Russie. En aucun cas, il ne peut prendre le risque que la Russie décide de ne pas coopérer à la liquidation de la station.
Pour cette raison, la NASA a décidé en mars 2023 de construire un vaisseau spatial spécifique qui permettrait de désorber l’ISS en toute sécurité vers 2030 ou 2031 ou, si les partenaires décident de prolonger la durée de vie de la station, plus tard. La NASA a évalué d’autres options pour détruire l’ISS, comme la démembrer petit à petit, la vendre à un entrepreneur privé ou l’élever sur une orbite à haute altitude, mais a conclu que la meilleure chose était de la désorbiter (la société Axiom va commencer à assembler sa station amarrée à l’ISS avant de la séparer, mais c’est un autre cas). Le véhicule qui sera chargé de détruire la structure spatiale la plus grande, la plus coûteuse et la plus complexe de l’histoire s’appelle USDV (Véhicule de désorbitation des États-Unis) et le 26 juin, l’agence spatiale a attribué un contrat à SpaceX d’une valeur de 843 millions de dollars pour son développement. Contrairement aux cargo Dragons et Crew Dragons que SpaceX lance vers l’ISS, l’USDV appartiendra à la NASA, et non à la société d’Elon Musk, et sera exploité par l’agence spatiale.
Ni la NASA ni SpaceX n’ont montré de détails sur la conception de l’USDV, mais il devrait s’agir d’un navire relativement grand afin qu’il puisse transporter suffisamment de propulseurs pour une rentrée en toute sécurité (de l’ordre de 20 tonnes). Selon les exigences de l’agence, l’USDV doit être amarré à la station pendant un an maximum et devra être capable de générer une poussée d’au moins 3,24 kilonewtons afin d’atteindre le Delta-V nécessaire à la désorbitation (41- 47 m /s) en l’espace d’une heure. Bien entendu, la poussée ne pourra pas être supérieure à 6,2 kN afin de ne pas mettre en danger l’intégrité structurelle de l’ISS (l’allumage final devra avoir un Delta-V de 30 m/s avec une durée pouvant aller jusqu’à 40 ou 60 minutes pour assurer une périgée de 50 kilomètres et destruction dans l’atmosphère dans le Pacifique Sud). La NASA a déclaré que l’USDV serait développé à partir du Dragon, bien qu’il soit peu probable que l’USDV soit similaire à ces vaisseaux spatiaux car il n’a pas besoin de capsule de retour (la masse du bouclier thermique signifie moins de propulseur pour ralentir la station) et parce que les quatre moteurs principaux Draco du Dragon pointent dans la mauvaise direction. On sait donc que l’USDV sera une sorte de Dragon modifié, probablement sans capsule, avec un “tronc” modifié de telle sorte que l’ensemble puisse emporter suffisamment de propulseur (plus de 8 tonnes) pour désorbiter l’ISS. Il est également possible que l’USDV partage des éléments de conception avec le cargo Dragon XL qui sera utilisé à la station lunaire Gateway. Et avant que quiconque ne le demande, non, l’USDV ne sera pas une variante du Starship car un si gros véhicule n’est pas nécessaire et parce que la puissance du Raptor pourrait briser la structure de la station (en plus des difficultés liées à l’amarrage d’un si gros véhicule). navire avec l’ISS).
Personnellement, mon option préférée pour l’ISS est de la laisser sur une orbite de plus de 600 kilomètres d’altitude afin qu’elle y reste pendant plusieurs décennies ou siècles en tant que monument de la créativité humaine et de la capacité de collaboration de notre espèce, mais je comprends que cela n’est pas réalisable en raison du coût – cela nécessiterait de nombreux cargos – et des risques : l’ISS peut être fragmentée par des impacts de météorites ou de débris spatiaux, ou par la dépressurisation de certaines parties, créant un très grave problème de débris spatiaux. Et plus l’altitude est élevée, plus la probabilité de subir un impact destructeur est grande. Un impact énergétique pourrait complètement fragmenter l’ISS et rendre l’orbite basse presque inutilisable pendant des siècles (rires du film La gravité). Quoi qu’il en soit, plus l’USDV entrera en action tardivement, plus l’ISS aura du temps pour continuer à recevoir des astronautes de tous les pays… sauf de la Chine.
Les références:
- https://www.nasa.gov/news-release/nasa-selects-international-space-station-us-deorbit-vehicle/
- https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2024/06/iss-deorbit-analysis-summary.pdf
