Les déchets spatiaux en orbite sont de plus en plus nombreux autour de la Terre. Métro a enquêté sur la façon de résoudre ce problème.

Plusieurs cinéphiles ont été choqués en voyant un des personnages principaux de Gravity, le film oscarisé d’Alfonso Cuaron, être percuté par un déchet spatial alors qu’il fait un tour à l’extérieur du vaisseau. Si cette scène peut paraître irréelle, elle est pourtant possible, car il y a des milliers d’objets sans utilité en orbite autour de la Terre. Ces débris sont un danger pour les astronautes. Même ceux qui sont à la surface de la planète.

Depuis que nous avons commencé à explorer l’espace en 1957, des milliers de vaisseaux et de satellites ont été lancés. Selon le bureau des débris spatiaux de l’Agence spatiale européenne (ASE), environ 5 250 fusées ont été lancées au cours des 60 dernières années. Ces fusées ont mis en orbite environ 7 500 satellites, dont seulement 1 200 sont toujours en activité. Actuellement, le poids total des objets en orbite autour de la Terre est estimé à 7 500 tonnes.

La présence de tous ces vaisseaux et satellites génère également des tonnes de débris qui continue de tourner de façon incontrôlée autour de la Terre. Les statistiques de la NASA révèlent que plus de 500 000 pièces considérées comme des déchets spatiaux sont actuellement suivies et que leur quantité augmente avec chaque lancement.

«En raison du nombre croissant de débris dans l’espace, la probabilité de collisions catastrophiques augmente progressivement. Doubler le nombre d’objets augmentera d’environ quatre fois le risque de collision. Plus il y aura de débris dans l’espace, et plus il y aura de collisions», a expliqué l’ASE dans une étude publiée récemment.

Les experts se sont déjà penchés sur les différents risques que pose la présence de ces débris en orbite autour de la Terre. La plupart d’entre eux sont présents dans l’espace extra-atmosphérique, où ils peuvent entrer en collision avec des vaisseaux, des satellites et même avec la Station spatiale internationale.

«Il existe des risques liés aux débris en orbite ainsi qu’à ceux qui entrent de nouveau dans l’atmosphère, souligne Tim Flohrer, analyste à l’ASE. Les risques en orbite sont ceux des collisions avec les engins spatiaux en activité, qui nous affecteraient sur Terre puisque nous sommes aujourd’hui dépendants de la disponibilité ininterrompue des services fournis par l’infrastructure spatiale. Les débris plus imposants, comme les vaisseaux, la carlingue d’une fusée ou des fragments de celle-ci, qui rentrent de manière incontrôlée dans l’atmosphère peuvent atteindre le sol et constituer un risque pour les populations», poursuit-il.

Le danger n’est pas simplement théorique. Dans les faits, plusieurs accidents liés aux débris spatiaux ont été rapportés. Seulement en 2016, au moins deux incidents graves ont eu lieu. Le premier, en mai, lorsqu’un déchet a percuté la Station spatiale internationale et provoqué une fissure sur une fenêtre. La seconde, lorsqu’un panneau solaire du satellite Sentinel 1A de l’ASE a été touché par un débris spatial de quelques millimètres.

Plusieurs études dirigées par la NASA et l’ASE prédisent que la présence de déchets spatiaux continuera d’augmenter, tout comme la probabilité de collisions. Devant un tel scénario, les scientifiques travaillent pour trouver des solutions qui réduiraient la quantité de débris qui tournent autour de la Terre. Il a par exemple été question d’utiliser des filets, voire un bras robotisé, pour capter les déchets.

Toutefois, les experts ont aussi souligné la nécessité d’avoir un avenir durable dans l’espace, où de moins en moins de débris sont créés à chaque lancement de fusée.

«Il est important de limiter le nombre de débris dans l’espace grâce à une atténuation des débris. Tous les objets récemment lancés doivent se conformer aux directives d’élimination post-mission – en particulier la désintégration des objets en orbite en moins de 25 ans, indique Tim Flohrer. Malheureusement, les simulations ont montré que la désintégration seule n’est pas suffisante pour un avenir durable dans l’espace.

Prévenir les débris

Notre entrevue avec Tim Flohrer, spécialiste des débris spatiaux à l’Agence spatiale européenne (ASE)

Qu’est-ce qu’un débris spatial?
Les débris spatiaux sont définis comme étant tous les objets non fonctionnels et artificiels – y compris les fragments et les éléments les composant – qui sont en orbite ou qui rentrent dans l’atmosphère terrestre. À proximité de la Terre, les débris dominent l’environnement naturel des météorites.

Quelle est la quantité de déchets spatiaux en orbite?
Selon le réseau de surveillance américain de l’espace (US Space Surveillance Network), environ 23 000 objets de plus de 10 cm sont dans l’espace – incluant 1 200 satellites actifs. La grande majorité de ces objets sont des débris spatiaux. Environ 290 ruptures, explosions ou collisions ont entraîné une fragmentation.

Comment ces débris peuvent-ils être retirés?
Des études sur l’évolution à long terme des débris spatiaux ont montré que, si on ne fait rien, cela entraînera une hausse progressive et incontrôlée du nombre d’objets et des collisions. La chose la plus efficace à faire est de stabiliser les débris en orbite et de retirer les objets les plus volumineux de l’espace, surtout ceux qui ont une longue durée de vie. Actuellement, deux moyens sont envisagés : le premier utilise un filet, tandis que le deuxième repose sur l’utilisation d’un bras robotisé – en cours de développement.

Comment pouvons-nous avoir un avenir durable dans l’espace?
Nous avons besoin d’une meilleure conformité aux techniques et aux processus connus pour diminuer les débris. À long terme, ce sont les méthodes les plus efficaces pour rendre plus sécuritaire l’environnement spatial. Nous devons nous appliquer à éliminer les objets importants et volumineux pour prévenir le syndrome de Kessler, un scénario de réaction en chaîne dans lequel les collisions s’enchaînent d’elles-mêmes, un peu comme un effet domino. Ce scénario rendrait impossible l’exploration spatiale durant plusieurs générations.

4 projets pour éliminer les débris spatiaux

Un laser
La NASA songe à utiliser un laser installé au sol afin de détruire les déchets spatiaux et de limiter les collisions avec ceux-ci. Ce «balai-laser» permettrait de modifier la trajectoire de morceaux qui s’apprêtent à entrer en collision et de les diriger vers l’atmosphère afin qu’ils y soient brûlés.

Un filet géant
L’Agence spatiale européenne (ASE) travaille sur une mission appelée e.Deorbit, qui vise à capter, d’ici 2023, un satellite abandonné en orbite à l’aide d’un filet géant et de l’envoyer vers l’atmosphère pour qu’il s’y désintègre.

Un bras robotisé
Dans le cadre de son projet e.Deorbit, l’ASE envisage aussi la possibilité d’utiliser un bras robotisé, plutôt qu’un filet géant, afin d’attraper les débris spatiaux.

Un harpon
La firme britannique Astrium développe un harpon spatial pour récupérer les satellites hors service. Une fois le harpon accroché à l’objet, un système de propulsion dirigerait le débris vers l’atmosphère pour le brûler.

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