« L’espace, la dernière frontière » mais pas pour très longtemps… L’humanité a toujours été curieuse de savoir ce qu’on trouve au-delà des confins de notre planète et cette curiosité est devenue encore plus intense avec le début de l’ère spatiale en 1957. Neil Armstrong, Michael Collins ou bien Buzz Aldrin sont des noms que vous connaissez certainement : les astronautes de la mythique mission Apollo 11. Mais depuis cette époque qu’est ce qui a changé ?
Au fil du temps, grâce aux progrès technologiques nous inventons de nouvelles fusées pour explorer et découvrir toujours plus, créons l’ISS et allons jusqu'à mener des vols spatiaux privés… Avec celà, nous avons aussi remarqué le début du réchauffement climatique et ses effets sur l'environnement et l'être humain, la croissance vertigineuse des débris spatiaux qui posent aujourd'hui d'importants problèmes de sécurité, non pas seulement pour les astronautes sur l’ISS mais aussi pour tous les satellites humain qui permettent de maintenir la société actuelle et menace le futur des déplacements en orbite de la Terre. Existe-t-il encore une porte d'action qui résoudra le problème ou alors, assistons-nous déjà à la fin de l’exploration spatiale avant même de l'avoir réellement commencée ?
On entend souvent parler de débris spatiaux comme terme général, mais en réalité ils peuvent être une infinité d’objets et de toutes tailles : étages de fusées, lanceurs, satellites inactifs, boulons, outils perdus par les astronautes… et qui transforment l’orbite de la terre en dépotoir spatial. Ces débris se trouvent essentiellement dans deux régions de l’orbite terrestre: l’orbite basse, située jusqu’à 2000 km d’altitude, où se trouvent principalement les satellites de météorologie ou bien d’imagerie terrestre, mais aussi l’ISS. L’orbite géostationnaire est située à 36.000 km d’altitude, elle abrite quant à elle des satellites militaires ou de télécommunications. Ces déchets principalement issus des fragmentations lors d’une explosion ou collision se sont accumulés aujourd’hui dans des proportions inquiétantes. L’Agence Spatiale Européenne (ESA) estime le nombre d'objets de plus de 10 cm à environ 36.000, jusqu’à 1 million pour ceux entre 1 et 10 cm et 130 millions pour ceux de moins de 1 cm.
Ce nombre important de débris fait planer sur les satellites encore en activité, mais aussi sur les missions spatiales, une menace. Menace qui en plus dû en grande partie à leurs vitesses élevées (d’environ 42.000 km/h), rendant la collision catastrophique. Cette pollution, mise en évidence en 1978, par l’astrophysicien américain Donald J. Kessler, qui théorise son syndrome : la collision entre deux débris va auto-entretenir leurs propulsions (principalement à cause du peu de frottement avec l’air dans l’orbite géostationnaire et raréfié dans l’orbite basse) à un rythme encore plus élevé que celui de leurs éliminations. Ce que veut dire en d’autre mots, qu’un effet domino se crée, un cercle vicieux ou un débris en entraîne 10 autres et ainsi de suite…
Jusqu'ici, nous abordons une “menace” mais concrètement, à quoi correspond-t-elle ? Le premier danger est surtout pour les satellites directement. La plupart d’entre eux n’ont pas un blindage capable d’éviter la destruction d’un impact à plus de 40 000 km/h d’objets de 10 cm. L’exemple le plus classique est l’incident du satellite militaire Cerise qui explosa en rencontrant un morceau vieux de 10 ans d’une fusée Ariane se déplaçant à plus de 50 000 km/h. Cet exemple est le premier d’une liste de plus en plus importante, nous rappelons que chaque collision fait émerger de nouveaux débris.
L’ISS est actuellement l’un des satellites les plus importants pour l’humain actuel, ce dernier et les astronomes à son bord sont particulièrement exposés à ce problème : le blindage de la station ne résiste pas aux déchets de plus de 2 cm et seul les débris de 10 cm ou plus sont détectable via radar terrestre. Si une collision d'ampleur venait à se réaliser sur l’ISS, la perte serait non seulement particulièrement grave pour le bilan scientifique, économique et humain mais la création de débris provenant de l’ISS serait dangereuse aussi bien pour plus de satellites que pour des humains sur Terre. A cause de cela, chaque année la station se doit de modifier sa trajectoire afin d’éviter de potentiels impacts. Le danger qu’un accident mortel lié à la chute d’un satellite paraît bien faible mais le risque est réel, une étude de juillet 2022 menée par l’ESA donnerait 10% de chance dans les dix prochaines années.
Un autre achoppement est l’obstruction du champ de vision de l’espace depuis la Terre. Avec la pollution lumineuse, les observations astronomiques qui ne passent pas par un satellite mais un télescope risquent d’être de plus en plus gênées par les déchets et fausser les études. Cette occupation de plus en plus importante des orbites pourrait même empêcher l’accès à certaines strates de celle-ci.
Pour conclure, on peut remarquer que la volonté toujours grandissante de l’Homme à vouloir satisfaire sa curiosité, en explorant le monde spatial ou terrestre, s’accompagne d’une quantité grandissante de déchets. Déchets qui malgré leur taille représentent un menace pour les instruments et les missions spatiales dû, en grande partie, à leurs vitesses pharaoniques et leur nombre.
Auteurs du blog : Vlad-Stefan SERBANESCU, Gabriel WERNAIN, Leonard Penot
Sources :
https://www.sciencesetavenir.fr/espace/systeme-solaire/question-de-la-semaine_144874
https://youmatter.world/fr/debris-spatiaux-dechets-espace-pollution-danger/
https://www.esa.int/Space_in_Member_States/France/Point_de_situation_sur_les_debris_spatiaux
https://parlonssciences.ca/ressources-pedagogiques/les-stim-en-contexte/debris-spatiaux
Image : By NASA - NASA Photo ID: STS088-724-66, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=48688902
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