Comment nettoyer l’espace des débris orbitaux ?

Comment nettoyer l’espace des débris orbitaux ?
Comment nettoyer l’espace des débris orbitaux ?
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L’augmentation du trafic spatial, due principalement à l’arrivée de nouveaux acteurs privés et à la démocratisation des technologies spatiales, provoque une augmentation exponentielle du nombre d’objets en orbite. Cette situation va soulever de graves problèmes de sécurité si elle n’est pas résolue rapidement.

Le principal danger réside dans les collisions entre satellites et débris spatiaux. Celles-ci se produisent à des vitesses très élevées (entre 7 et 16 km/s) et la collision d’un seul objet peut générer une multitude de débris supplémentaires, créant un effet domino et aggravant le problème. Ce processus est connu sous le nom de syndrome de Kessler, du nom du scientifique américain de la NASA qui a alerté pour la première fois sur ce problème en 1978.

Actuellement, on ne peut observer que des objets en orbite à plus de 10 cm du sol. Il y a environ 35 000 objets plus gros en orbite, dont 9 000 sont des satellites actifs, dont 5 200 satellites Starlink et 600 satellites OneWeb.

Le nombre de débris spatiaux de taille supérieure à 1 mm est estimé à environ 128 millions. Le risque de collision est particulièrement élevé dans des zones telles que l’orbite terrestre basse, où sont concentrés la plupart des satellites.

Mesures préventives : satellites hors orbite

Pour éviter la création de nouveaux débris, il est indispensable de désorbiter les satellites en fin de vie utile. Il s’agit d’une opération complexe et coûteuse, qui nécessite de réserver une partie de l’énergie du satellite pour le propulser dans l’atmosphère terrestre afin qu’il puisse se désintégrer grâce au frottement de l’air.

Malheureusement, de nombreux satellites lancés dans les premières années de l’ère spatiale n’ont pas été désorbités et constituent désormais des « épées de Damoclès » en orbite, augmentant les risques de collisions et constituant une réserve de petits débris introuvables en cas de fragmentation.

Différent startups et les entreprises travaillent sur les composants technologiques nécessaires pour approcher ces débris, synchroniser leur trajectoire avec celle du véhicule qui les récupère, les piéger et enfin les mettre hors orbite. C’est une opération complexe et coûteuse.


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Plusieurs projets d’élimination active des débris (ADR) sont actuellement en cours. Parmi eux, le projet ClearSpace-1 de l’Agence spatiale européenne (ESA), qui vise à mettre hors orbite un étage de 112 kg de la fusée de lancement Vega en 2026.

ClearSpace-1 utilisera la technologie de bras robotique développée par l’ESA pour capturer un morceau du lanceur Vega et effectuer une rentrée atmosphérique contrôlée.
ESA, CC BY

La société privée japonaise Astroscale développe également des activités ADR depuis 2013, avec plusieurs démonstrations en orbite déjà réalisées. Sa mission ADRAS-J, lancée le 18 février, vise à approcher un troisième étage des lanceurs japonais H-2A lancés en orbite en 2009 et à se synchroniser avec lui pour valider la phase d’approche finale.

Et la démarrer French Dark se positionne également pour intercepter les déchets avec des solutions innovantes.

Possibilités pour un modèle économique

Les affaires sont en plein essor, mais elles ont besoin d’un ancrage commercial si elles veulent vraiment « décoller ». Pour l’instant, seuls les gouvernements financent ce domaine. Il n’est donc pas encore économiquement viable de partir à la recherche de débris spatiaux.

Pour résoudre le dilemme, il faudrait pouvoir valoriser les débris en encourageant leur recyclage et leur réutilisation. Nous pourrions également essayer de calculer le coût économique d’une collision et la grande quantité de débris générés qui perturberaient les opérations spatiales. La perte de revenus causée par l’inaction doit être mise en balance avec le coût de l’opération de nettoyage. Mais il est actuellement très difficile d’estimer et de construire ces modèles économiques.

Pour remédier à ce problème, l’idée d’un service de récupération, de remorquage et de réparation de satellites en orbite, capable de capturer des débris spatiaux, est à l’étude. Ce système serait basé sur des engins spatiaux polyvalents.

En plus de réparer les satellites endommagés, ces engins spatiaux captureraient les débris à la fin de leurs missions de réparation, les renvoyant dans l’atmosphère terrestre pour les désintégrer. Ce modèle économique présente l’avantage de générer des revenus grâce au service de réparation et à la valorisation éventuelle des matières issues des déchets.

La réglementation peut soutenir ce modèle économique. Une règle selon laquelle tous les objets placés en orbite doivent être désorbités à la fin de leur vie utile implique la nécessité de « systèmes » pour récupérer les véhicules endommagés. L’analogie avec les forfaits de réparation des pannes routières n’est pas exagérée.

Ainsi, il reviendrait moins cher de payer un service d’assistance routière pour récupérer un véhicule endommagé que de disposer soi-même de la capacité de dépannage. Cela pourrait favoriser une économie vertueuse qui nettoie les objets récemment mis en orbite, mais récupère également les objets des missions historiques qui nous gênent aujourd’hui.

La nécessité d’une coopération internationale

Toutefois, des défis demeurent. Le développement technologique pour capturer et désorbiter les débris spatiaux est toujours en cours. En outre, un juridique international est nécessaire pour définir les responsabilités et obligations des acteurs impliqués.

La collaboration entre les nations est essentielle pour développer des solutions technologiques et juridiques efficaces et garantir la sécurité spatiale pour les générations futures.

En conclusion, l’établissement d’un modèle économique de dépollution spatiale est un enjeu crucial pour garantir la sécurité et la durabilité de l’exploration spatiale. Même si des défis subsistent, la collaboration internationale et l’innovation technologique peuvent aider à les surmonter et à assurer un avenir durable à l’espace.

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