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Environ 20 000 objets et débris en orbite menacent la Terre et pourraient interdire l’accès à l’espace

Publié par wikistrike.com sur 6 Janvier 2013, 17:22pm

Catégories : #Astronomie - Espace

Danger ! Chutes de satellites

 

telechargement--2-.jpgEnviron 20 000 objets et débris en orbite menacent la Terre. Et pourraient interdire l’accès à l’espace. Qu’il faudra peut-être nettoyer.

Par SYLVESTRE HUET

Les Gaulois avaient raison. Ce qu’il faut craindre, c’est que le ciel nous tombe sur la tête. Du moins ce qu’il y a dans le ciel, et même au-dessus : nos déchets spatiaux qui encombrent l’espace circumterrestre. Depuis 1957, plus de 7 000 satellites ont été lancés. Ils ont pour la plupart cessé de fonctionner - on compte environ 800 satellites actifs - et sont retombés sur Terre. Mais il reste près de 20 000 objets en orbite, les trois quarts à moins de 1 000 km d’altitude. Le catalogue de l’US Space Command, qui les traque à l’aide de radars, en affiche près de 15 000 - satellites inactifs, étages de fusée, sangles, boulons et pièces diverses de plus de dix centimètres.

Ces objets représentent une double menace. D’abord, logique et gaulois, celle de «leur retour sur Terre», explique Christophe Bonnal, expert du Centre national d’études spatiales (Cnes), l’agence spatiale française. Pour ne pas l’oublier, il garde dans son bureau une sphère de titane d’un mètre et 50 kg, un réservoir d’hélium d’une fusée Ariane tombé dans un jardin en Ouganda. «Il y en a 200 comme ça dans l’espace, qui retomberont on ne sait quand, ni où. Et ce n’est qu’un exemple. Il y a aussi des turbopompes, des tuyères, 296 troisièmes étages du lanceur russe Cosmos 3M qui pèsent près de 2 tonnes», avertit l’ingénieur qui fait partie du groupe d’experts mobilisés par le Comité interagences sur les débris (IADC). «En moyenne, il tombe un objet lourd tous les trois jours, et un d’au moins 300 kg par mois», précise-t-il.

Les débris en orbite autour de la Terre (Nasa).

 Jusqu’à présent sans faire de victime. Même les milliers de morceaux de la navette Columbia tombés sur le territoire des Etats-Unis en 2003, lors de son explosion au retour dans l’atmosphère. Un peu gêné, l’ingénieur avoue que, statistiquement, «c’est un coup de chance, puisque, d’après nos calculs, cela aurait déjà dû se produire». Un groupe de travail se serait réuni au Cnes sur le thème «qu’est-ce qu’on dit aux gens le jour où un de ces débris tue quelqu’un en France ?» Le flux de ces retombées varie au fil de la météo solaire. Lorsque l’astre est très actif, comme depuis un an et pour quelques années, il dilate la thermosphère, entre 90 et 500 km, ce qui freine les satellites et accélère leur retombée.

Le syndrome de Kessler

Paradoxe, cette menace du haut vers le bas n’est pas la seule. L’autre risque ? Ne plus pouvoir accéder à certaines orbites utiles. Elle porte le nom d’un mystérieux «syndrome de Kessler, explique Christophe Bonnal, une sorte de réaction en chaîne de collisions entre débris, provoquant leur fragmentation successive. Elle pourrait interdire d’utiliser les orbites les plus convoitées en y menaçant de détruire les satellites trop fréquemment». Un syndrome entrevu dès 1991 par Donald Kessler (Nasa). Depuis 2006, la situation s’est brutalement aggravée en orbite basse. En 2007, les militaires chinois détruisent un vieux satcom, Feng Yung 1C, à l’aide d’un missile. Démonstration de force, au prix de la génération de 3 000 débris. En 2008, les militaires américains tirent sur leur satellite espion USA-193. Ils se justifient en affirmant qu’il allait retomber sur Terre en trop gros morceaux. En février 2009, c’est un vieux satellite russe, Cosmos-2251, qui entre en collision avec un satcom de la constellation Iridium. Un des morceaux issus de cette collision est passé non loin de la station spatiale internationale, en mars dernier.

D’après certains modèles informatiques, le syndrome de Kessler serait imminent sur l’orbite la plus encombrée, vers 800 km d’altitude. Que faire ? Observer, calculer, prévoir. Niché au cœur du Cnes, à Toulouse, se trouve le Centre d’orbitographie opérationnelle (COO). «Ici, précise son responsable Fernand Alby, nous recevons les informations nécessaires à la gestion des 17 satellites en activité dont nous avons la responsabilité.» Ces informations proviennent du Joint Space Operations Center (JSpOc) de la base militaire de Vandenberg, en Californie, et sont réceptionnées dans une «salle sécurisée du COO»,précise Alby. Mais aussi des moyens d’observation français, la France participant au club très fermé des Etats capables de surveiller l’espace, depuis 2005, notamment avec le radar Graves (1). Pour renforcer cette surveillance, l’Agence spatiale européenne et l’Office national d’études et de recherches aérospatiales (Onera) viennent de passer contrat avec l’industrie pour développer un radar plus puissant.

Une loi spatiale sévère

Avec ces informations, les matheux du COO «effectuent les calculs d’orbite et de retombées d’objets», explique Alby. Les seconds sont en réalité peu utiles. Un protocole prévoit que, si l’un menace de retomber sur la France, le COO alerte l’armée de l’air qui rend compte au gouvernement. Mais, comme l’imprécision du moment, et donc du lieu de la chute, est très grande, aucune décision de protection ou d’évacuation n’est envisageable.

En revanche, la menace de collision avec un satellite actif, ou la station spatiale, peut se traiter. Il vaut mieux, car le choc hypervéloce d’un objet en acier d’un centimètre équivaut à celui d’une voiture de tourisme à 130 km/h, même si la densité de ces débris équivaut à «deux bouteilles dans la Méditerranée», précise Bonnal.

A l’aide du catalogue et des observations, l’alerte automatique sur un risque de collision démarre sept jours avant son éventuelle survenue. Si l’alerte se maintient durant quatre jours, les experts sont mobilisés pour affiner les calculs. Les spécialistes, explique Alby, doivent prendre une décision d’action la veille du risque de collision, puisqu’il faut six à douze heures pour transmettre des ordres d’évitement à un satellite. Un scénario de plus en plus fréquent. «En un an, précise Fernand Alby,nous avons dû procéder à sept manœuvres pour les 17 satellites contrôlés par le COO.» En général, le satellite est remonté ou descendu d’une centaine de mètres sur son orbite, de manière à diminuer la probabilité d’une collision.

Peut-on continuer comme ça ? C’est la question posée par le syndrome de Kessler. Un laisser-faire pourrait déboucher sur un risque beaucoup trop élevé de destruction des satellites, commerciaux ou gouvernementaux. En outre, l’orbite la plus menacée se situe entre 700 et 1300 km, là où se trouvent la plupart des satellites d’observation civils.

Des décisions ont été prises pour tenter de ne pas aggraver la situation. La plupart des agences spatiales suivent des préconisations de plus en plus strictes pour éviter de polluer plus que nécessaire l’espace circumterrestre : concevoir des systèmes les moins «sales» possible; vider les satellites de leurs restes de carburants en fin de vie; lorsqu’ils ont rempli leur mission, les pousser vers la Terre pour qu’ils y retombent en moins de vingt-cinq ans, ou les catapulter vers des orbites cimetières, loin de celles les plus utilisées, avec leurs derniers grammes de carburant…

Autant de bonnes décisions, mais pas toujours appliquées. Ainsi, la loi spatiale française est-elle certes la plus sévère, mais, votée après sa mise en service, elle ne s’applique pas à Ariane-5. Dont le troisième étage, avoue Bonnal, n’est pas capable d’effectuer une plongée suicide vers la Terre après avoir largué ses satellites à l’inverse de nombre de ses concurrents. La menace de cet étage dure en moyenne soixante ans.

Cette politique semble insuffisante, alors que, d’après Euroconsult, le nombre de satellites d’observation civils et militaires actifs augmenterait de 160 actuellement à 304 en 2021. Eviter le déclenchement du syndrome de Kessler pourrait alors passer par une action d’éboueurs. Les agences spatiales planchent sur des engins capables d’aller chercher les gros débris pour les pousser au suicide vers la Terre avant qu’ils provoquent une collision. Les ingénieurs ont calculé le rythme de cette action de nettoyage. «Il en faudrait entre cinq et dix par an», avance Bonnal.

L’histoire a pris un tour imprévu lorsque, il y a peu, Jean-Jacques Dordain, le directeur général de l’Agence spatiale européenne (ESA), a reçu un drôle de coup de fil de la Nasa. Objet : Envisat. Ce satellite d’observation de la Terre fut un fleuron de la flottille de l’ESA. C’est un monstre comme on n’en fait plus. Huit tonnes, dont 150 kg d’hydrazine (produit hautement toxique), 26 mètres d’envergure, le tout en perdition depuis la perte de contrôle du satellite en mai dernier. Certains ont soupçonné une collision avec un débris. Mais un ingénieur affirme qu’il pourrait plutôt s’agir d’une mauvaise commande envoyée par les pilotes de l’ESA. En tout cas, il se trouve sur la plus encombrée des orbites, à 800 km. Et pourrait y rester environ deux siècles avant de chuter vers la Terre. Le pousser au suicide en abaissant son orbite serait une solution. Mais comment ? On va réfléchir, a dû répondre Dordain à la Nasa.

Un rêve géopolitique

Les ingénieurs ont des idées, rangées sous le sigle ARD («Active Removal Debris») : tirer sur les petits débris avec un puissant laser ; coller de vastes voiles sur les satellites pour augmenter leur traînée et accélérer leur chute (surtout bon pour les orbites les plus basses) ; les faire dérouler un câble électrodynamique vers le bas ; ou, carrément, construire un «chasseur de débris», selon Bonnal.

Les ingénieurs du Cnes planchent sur un vaisseau de six mètres de long pour 17 tonnes. Automatique, doté de moyens de pilotage et de propulsion, il pourrait s’approcher d’un satellite et l’attraper même s’il«ne coopère pas». Armé d’un bras robot et de kits de désorbitation, il pousserait les satellites au suicide : placé juste devant l’objet, le chasseur, lui tirerait dessus afin de le ralentir.

Si les ingénieurs ne manquent pas d’idées, la réalisation n’est pas pour demain. «2020 au plus tôt pour le premier test», estime Bonnal. Il faut en effet résoudre de nombreux problèmes autres que techniques. Qui va payer ? Qui va piloter le chasseur ? Peut-on suicider un satellite mort sans l’accord du pays qui l’a lancé ? Si le pilotage échoue et que le déchet, au lieu de sombrer dans un coin perdu du Pacifique, tombe sur une ville, qui sera responsable ? Ces technologies peuvent-elles entraîner une militarisation de l’Espace ?

La solution, pense Bonnal, ressemble à un rêve géopolitique. D’abord décréter l’espace circumterrestre «bien commun» de l’humanité - un vocabulaire d’altermondialiste. Puis organiser de manière transparente le financement, la construction et les opérations du chasseur de débris avec la coopération de la plupart des puissances spatiales. Et interdire que la Nasa soit en réalité dominatrice. Finalement, souligne Bonnal, le moins difficile, c’est la technologie et l’argent, puisqu’il ne faudrait qu’une petite fraction des budgets spatiaux pour réaliser ce nettoyage aux allures de science-fiction. Pourtant, lors de la dernière conférence ministérielle de l’Agence spatiale européenne, à Naples le 21 novembre, rien de sérieux n’a été engagé à ce sujet.

(1) «Libération» du 19 février 2008.

Source: Le Figaro

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Max Planc 07/01/2013 14:30


Et dire que ET arrive à passer au travers de toutes ces ordures en orbite !

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