Les dangers des débris spatiaux

Le bloc d’accéleration russe Briz-M, dont la défaillance a causé en août dernier l’échec du lancement des satellites Express-MD2 et Telkom-3, s’est desintégré à la mi-octobre en orbite terrestre. Selon les spécialistes du Centre russe de contrôle des vols (TsOuP), la désintegration du bloc a produit près de cinq gros fragments qui se sont dispersés sur des orbites d’altitude entre 250 à 5 000 km. Ainsi, les fragments représentent une menace pour tous les engins spatiaux se trouvant sur ces orbites, y compris l’ISS qui évolue une altitude d’environ 400 kilomètres de la Terre.

L’astronome australien Robert McNaught a pour sa part annoncé aux médias russes que l’effondrement de Briz-M a formé en orbite plus d’une centaine de fragments de débris spatiaux. « Les images présentaient certainement plus de 60 fragments différents, mais je n’ai pas photographié tous les objets volants. En plus, certains d’entre d’eux étaient en déhors de mon champ visuel. Je crois que le nombre total des fragments formés dépassait considérablement 100 », a indiqué M.McNaught.

Cependant, toute collision avec un débris spatial pourrait avoir des conséquences fatales pour l’ISS. Selon les estimations de la NASA, réalisées il y a quelques années, le nombre total de débris spatiaux se chiffrait à quelques centaines de milliers, dont plus de 8 000 objets d’une taille dépassant 10 cm, quelques dizaines de milliers de débris d’une taille entre 1 et 10 cm et quelques centaines de milliers de fragments de moins d’un centimètre.

Utilisant un système spécial, les États-Unis surveillent plus de 19.000 objets, mais, selon les estimations des experts américains, le nombre de fragments d’une taille dépassant un centimètre peut se chiffrer actuellement à 600.000.

De son côté, l’agence spatiale russe Roskosmos a annoncé avoir réussi à cataloguer près de 12.500 objets dépassant une taille de 10 cm, dont un millier (6%) sont encore operationnels. 40% de ces objets représentent des engins spatiaux désaffectés ainsi que des blocs d’accélération et des étages de lanceurs. Le reste, soit 54%, sont des fragments générés par des explosions ou des collisions d’engins spatiaux. Plus de 300 000 fragments ont une taille entre 1 et 10 cm, tandis que la masse totale des débris est estimée à plus de 5 000 tonnes. 

INFOGRAPHIE

Et la situation continue à se déteriorer. Selon Roskosmos, le nombre de débris spatiaux d’une taille de moins de 10 cm se chiffrait à la mi-2010 à 200 000 et celui de fragments de moins d’un cm à des dizaines de millions. Les débris spatiaux sont concentrés à une altitude entre 850 et 1.500 km, ainsi que sur les orbites utilisées par des engins spatiaux (entre 250 et 350 km d’altitude) et l’ISS (entre 350 et 400 km). Bien évidemment, les débris spatiaux sont affectés par la gravitation de la Terre, s’approchant peu à peu de la planète avant d’entrer dans son atmosphère (à une altitude de quelques dizaines de kilomètres) et y être carbonisés.

Toutefois, ce processus prend beaucoup de temps. La durée de vie d’un débris dépend de l’altitude de son orbite : il s’agit de quelques années pour les objets volant à une altitude de moins de 600 km, de dizaines d’années pour les fragments se trouvant à 800 km et de cent ans et plus si l’altitude dépasse 1.000 km. En outre, l’augmentation du nombre des débris est beaucoup plus rapide que le rythme de la destruction naturelle.

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Les débris sont dangereux en raison de leur vitesse extrêmement élevée, atteignant près de 10 km/s. Selon les experts russes, même un petit objet d’une taille de 0,5 mm volant à cette vitesse peut percer une combinaison spatiale. D’après Iouri Zaïtsev, de l’Académie russe d’ingénierie, si l’on n’aborde pas prochainement le problème, les débris spatiaux pourraient rendre les orbites basses impraticables, causant une cessation totale de toutes les activités spatiales menées par l’humanité, y compris des vols habités et le lancement de satellites.

En ce moment, les deux leaders spatiaux, la Russie et les États-Unis, ne peuvent que surveiller les débris et calculer les trajectoires de leur mouvement pour éviter des collisions. Il n’existe pas de moyens applicables pour dépolluer l’espace.

En plus, il est impossible de réduire cette pollution. Selon M.Zaïtsev, il y a des moyens technique pour faire revenir vers la Terre les étages de lanceurs, mais, par exemple, s’il s’agit du lancement d’un satellite, son bloc d’accéleration reste attaché jusqu’au moment de l’entrée dans l’orbite géostationnaire (près de 36 000 km d’altitude). Une fois abandonné, il se transforme en débris. Quant aux satellites desaffectés, les lois internationales encadrant l’industrie spatiale exigent que tout satellite soit conduit de l’orbite géostationnaire en orbite de dégagement (quelques centaines de kilomètres d’altitude) après l’achèvement de sa mission.

 Les principales agences spatiales du monde proposent divers moyens pour lutter contre les débris spatiaux, et Roskosmos travaille également sur cette question. À la mi-octobre, l’agence russe a annoncé sa décision d’investir 1,5 milliards d’euros dans un programme de collecte et d’élimination des débris spatiaux. Un des projets de dépollution spatiale a été proposé par la société russe Energuia. La compagnie envisage de construire un « aspirateur » spatial capable de saisir près de 600 satellites desaffectés avant de les désorbiter. Les premiers tests de l’engin sont prévus pour 2020 et le lancement devra être réalisé avant 2023. En outre, Energuia travaille sur un autre projet curial : un intercepteur spatial capable de détruire des objets venus des confins du système solaire.

En attendant, les scientifiques russes modernisent les méthodes de surveillance de l’espace. Ainsi, le Centre scientifique astronomique de Moscou a déjà créé un nouveau système de surveillance et d’alerte pour l’espace. Selon le directeur-adjoint du Centre Anatoli Zaïats, le système reçoit des données provenant de presque tous les observatoires du monde et permet de prévoir les menaces pour les engins spatiaux. M.Zaïats a souligné qu’il s’agissait d’un système unique pour l’industrie spatiale civile et qu’il pourrait être utilisé dans l’avenir pour resoudre le problème des débris spatiaux.

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