La gestion des déchets de l’espace

À la fin de l’année dernière,
l’Agence spatiale européenne (ESA) a fait un premier pas vers la dépollution de
l’espace, en signant un contrat avec une start-up suisse, ClearSpace, pour
lancer la première mission au monde de nettoyage des débris qui se baladent
tout au long de l’orbite de la Terre. Il s’agit d’une mission commerciale
disposant d’un budget total de 100 millions d’euros, dont 86 millions d’euros consentis
par l’ESA. Programmée pour 2025, elle visera la récupération et la destruction
d’un fragment de l’ancienne fusée européenne Vega, à savoir un adaptateur de
charge utile, intitulé « Vespa », et pesant 112 kilogrammes.
L’adapteur est resté depuis 2013 en orbite basse, soit à 800 kilomètres
d’altitude.

Corina Cristea, 13.08.2021, 12:38

À la fin de l’année dernière,
l’Agence spatiale européenne (ESA) a fait un premier pas vers la dépollution de
l’espace, en signant un contrat avec une start-up suisse, ClearSpace, pour
lancer la première mission au monde de nettoyage des débris qui se baladent
tout au long de l’orbite de la Terre. Il s’agit d’une mission commerciale
disposant d’un budget total de 100 millions d’euros, dont 86 millions d’euros consentis
par l’ESA. Programmée pour 2025, elle visera la récupération et la destruction
d’un fragment de l’ancienne fusée européenne Vega, à savoir un adaptateur de
charge utile, intitulé « Vespa », et pesant 112 kilogrammes.
L’adapteur est resté depuis 2013 en orbite basse, soit à 800 kilomètres
d’altitude.

Certes, il y a déjà eu par le
passé des projets pilote visant l’élimination des débris spatiaux, qui ont
essaimé la trajectoire d’un satellite actif, mais cette mission sera la
première qui utilise un satellite « nettoyant », ciblant carrément les débris.
Le sort de ces débris de l’espace est par ailleurs devenu de plus en plus pressant,
car des centaines de milliers de ce genre d’objets gravitent autour de la Terre
et, s’ils n’étaient pas éliminés, les générations futures pourraient se
retrouver dans l’impossibilité de lancer des satellites de
télécommunications ou des satellites de prévisions météorologiques, par
exemple.

De plus en plus de satellites sont lancés
chaque jour et, lorsqu’ils cessent de fonctionner, ils risquent de s’entrechoquer,
comme nous l’expliquent les ingénieurs d’Airbus Defence and Space. Aussi,
en se heurtant les uns contre les autres, ils génèrent d’énormes quantités de
débris spatiaux, qui représentent autant de risques pour les autres.

La
récupération des plus gros débris qui traînent dans l’espace est devenue une
urgence indéniable pour les agences spatiales du monde entier. L’on estime qu’au
bout d’environ six décennies d’activité spatiale et plus de 5 500 lancements
spatiaux, quelque 23 000 objets d’un diamètre supérieur à 10 centimètres
gravitent à la dérive autour de la Terre, formant un véritable nuage de débris.
Un nuage composé de carcasses d’anciennes fusées, de fragments de satellites ayant
fait explosion ou encore de satellites ayant atteint la fin de leur cycle de vie.
Quant aux fragments de plus d’1 cm, ils se comptent par centaines de milliers. « Il
y a toutes sortes d’objets en orbite, même un tournevis lâché par un astronaute »,
expliqueLuisa Innocenti, directrice du bureau CleanSpace de l’ESA, qui détaille le
pourquoi de ses préoccupations : en
gravitant à grande vitesse (souvent à 28.000 kilomètres par heure, ce qui
revient de franchir la distance Paris-Marseille en trois minutes), ces déchets
présentent un risque de collision accru, ce qui non seulement détruirait les
satellites opérationnels et nous priverait de leurs services (météorologie,
GPS, surveillance de la Terre), mais pourrait générer de nouveaux déchets,
provoquant une réaction en chaîne, appelée le syndrome de Kessler.

De ce que représentent les débris
de l’espace pour les satellites actifs, pour la Station spatiale
internationale, mais aussi des conséquences potentielles pour la vie de tout un
chacun, nous a également parlé Irina Stefanescu, chercheuse de l’Agence
spatiale roumaine, sur les ondes Radio Roumanie. Rappelons que la Roumanie fait
partie depuis 2018 du consortium d’États européens qui surveillent les débris
spatiaux et les trajectoires des satellites.

Irina Ștefănescu : « Pour les
gens ordinaires, les débris peuvent représenter un véritable risque par les
effets qu’ils peuvent engendrer, par exemple, sur les satellites de
télécommunications. Nos transmissions télé peuvent tomber brusquement en panne,
tout comme nos services de téléphonie portable, auxquels nous sommes tous
devenus si dépendants. Un tel objet, même de très petites dimensions, voyage
dans l’espace à une très grande vitesse, de l’ordre des milliers de km par
seconde. Autrement dit, il peut parcourir une très longue distance en un laps
de temps très court. Qu’est-ce que cela signifie ? Eh bien, cela veut dire
qu’il est mu par une énergie cinétique très élevée, et qu’il peut donc
facilement détruire tout objet fabriqué par l’homme, et utilisé à présent. Je
ne pense pas seulement aux satellites que j’ai mentionnés, je pense également à
la Station spatiale internationale où des astronautes se relaient en permanence.
Un tel événement pourrait mettre en danger la vie des astronautes. »

Il n’en va pas moins que la
mission ClearSpace demeure une mission risquée. Le nouvel dispositif devra
d’abord observer le mouvement de l’adaptateur Vespa, toujours impossible à
surveiller depuis la Terre, pour ensuite l’attraper avec ses quatre bras robotiques,
ressemblant aux tentacules d’une pieuvre. Une fois capturé, l’adaptateur Vespa
sera arraché à son orbite, pour être jeté dans l’atmosphère terrestre, où il
est censé se désintégrer, tout comme son satellite « nettoyant ». Il s’avère
forcément ardu d’éviter que Vespa ne s’échappe à la suite du contact avec le
dispositif ClearSpace, et que le bras robotique de ce dernier ne se brise, ce
qui ne ferait que générer de nouveaux débris orbitaux. À éviter donc à tout
prix. Quant à l’avenir, les ingénieurs de ClearSpace se donnent pour objectif
d’éliminer de l’orbite des débris encore plus gros, voire d’éliminer plusieurs
objets similaires lors d’une même mission. D’autant que, si l’on croyait Rolf
Densing, directeur des opérations à l’ESA, le problème des débris spatiaux va croissant
avec le lancement programmé de constellations composées de dizaines de milliers
de petits satellites qu’entendent lancer prochainement des sociétés
américaines, telles SpaceX, OneWeb et Blue Origin.

La chercheuse Irina Ștefănescu : «
Au fur et à mesure que l’espace autour de la Terre est peuplé de plus en plus
d’objets, tels les satellites lancés par la société d’Elon Musk, le danger que
les débris de l’espace font planner augmente de façon exponentielle. Leurs
orbites doivent être bien connues et ils doivent être suivis à la trace, alors
que des corrections de leurs trajectoires doivent pouvoir être pratiquées car, qu’on
le veuille ou non, ils arriveront toujours à s’écarter de la trajectoire programmée.
Des corrections doivent être appliquées pour les maintenir en orbite, et c’est
bien cela le rôle des centres de contrôle et de commande sur Terre. »

Le Centre européen des opérations
spatiales reçoit actuellement, chaque jour, des centaines d’alertes de
collision. Les mesures d’évitement prises, on s’en doutait, ont un coût,
générant par ailleurs des dysfonctionnements importants des services
satellitaires, qui durent parfois plusieurs jours d’affilée. (Trad Ionuţ
Jugureanu)