Les débris spatiaux.

Par Michel Gravereau.
Nous avons tous en mémoire la date historique du 4 octobre 1 957 : les soviétiques mettent en orbite autour de la Terre, une sphère de 80 cm de diamètre qui fait Bip-Bip : Spoutnik. Ce fut le premier satellite artificiel. Il retomba sur Terre trois mois plus tard.

Depuis, pour la météo, les services de renseignement, l’étude de notre environnement, la télévision, les télécommunications, le GPS et bien d’autres, une myriade de satellites sont venus s’inscrire dans la longue liste de ces objets qui gravitent autour de la Terre. Et très vite, dans cette course effrénée de l’espace, les soucis de sécurité ont vu le jour. Tout un tas de petits objets inhérents à la satellisation ont commencé à polluer le ciel, au point qu’aujourd’hui cette couche basse de l’atmosphère est devenue dangereuse et qu’il est urgent d’entreprendre un nettoyage avant que des drames ne se produisent.

Outre les satellites qui occupent une place, en principe, bien définie, divers objets comme les étages de fusées, les moteurs d’appoint, les caches d’optique ou les adaptateurs pour lancements multiples, sont eux, sur des orbites erratiques, si bien qu’entre eux, ils peuvent provoquer des collisions multipliant de façon exponentielle le nombre de ces objets.

Ces collisions se produisent à des vitesses considérables (entre 7 et 16 km/s soit entre 25 200 et 57 600 km/h), 10 fois la vitesse d'un coup de fusil, et la collision d’un seul objet peut générer une multitude de débris supplémentaires en impesanteur, créant un effet domino.

Déjà, en 1 978, un scientifique américain, du nom de Kessler, avait alerté sur ce problème. Il n’a fait qu’empirer depuis.

N’oublions pas que les satellites, une fois leur vie opérationnelle terminée, restent en orbite et sont la cible de tous ces objets incontrôlables et multiplieront à l’envie ces débris de l’espace.

Comment les repérer ?
Avec les moyens optiques dont nous disposons, seuls, les objets de plus de 10 cm peuvent être vus. Mais ils sont estimés à environ 34 000 ceux qui dépassent cette taille dont 9 000 satellites actifs.

Pour les débris spatiaux dont la taille est supérieure à 1 mm leur nombre voisine les 128 millions. Evidemment, c’est dans l’orbite terrestre basse, zone où se concentrent le maximum de ces objets, que le risque de collision est le plus important.

Que faire dans l’avenir ?
Conscient de ce risque énorme pour les satellites existants, les scientifiques commencent à réagir et à prendre des mesures.

Et dans ce domaine, la France a été pionnière de certaines règles. En 2 008, la loi relative aux opérations spatiales impose aux opérateurs français de limiter l’impact environnemental comme :
• ne pas produire de débris en orbite intentionnellement (comme ce fut le cas avec la destruction volontaire d’un satellite chinois le 11 janvier 2007 et ses 3 527 débris identifiés).
• vider les réservoirs de carburant les satellites en fin de vie, ce qui pourrait générer d’autres débris en explosant lors d’une collision.
• les satellites doivent rentrer dans l’atmosphère dans les 25 ans suivant leur fin de vie opérationnelle.
• respecter l’orbite pour les satellites géostationnaires.

Le CNES a créé en 2 013 le service CAESAR (Conjonction Analysis and Evaluation Service, Alerts and Recommandations).

Il permet d’analyser les informations disponibles sur les rapprochements en orbite, d’évaluer le niveau de risque, d’alerter quand le niveau de risque de collision dépasse le seuil défini (0,05%) et de valider les actions d'évitement. Le CNES émet ainsi chaque année 200 alertes anti-collisions qui permettent d'éviter le pire. 
Toujours à la pointe du combat dans ce domaine, la France multiplie ses efforts.

Comment capturer ces débris ?
Des start-ups et des entreprises françaises travaillent dès à présent sur des solutions technologiques permettant de se rapprocher de ces débris, de synchroniser leurs trajectoires pour venir les récupérer et les désorbiter. Appelés « space tugs », ces remorqueurs spatiaux ou encore éboueurs de l'espace verront certainement le jour prochainement, mais la tâche s’annonce coûteuse et complexe à réaliser.

Dans les projets innovants, citons ClearSpace de l’Agence spatiale européenne (ESA) qui a pour ambition de désorbiter un morceau d’étage de 112 kg de la fusée européenne Vega.

L’entreprise japonaise Astroscale développe aussi des activités de ce type depuis 2 013, avec un certain nombre de démonstrations en orbite déjà réalisées. Sa mission ADRAS-J, lancée le 18 février 2024, vise à se rapprocher d’un troisième étage de lanceurs japonais H-2A mis en orbite en 2009, et de se synchroniser avec cet étage pour valider la phase de rapprochement final. Astroscale a depuis peu monté une antenne en France pour développer une partie de ses activités aussi dans l’Hexagone.
Enfin, la start-up bordelaise Dark se positionne aussi sur l’interception de débris spatiaux.

Là-haut, ce ne sont pas les balles qui sifflent, mais c’est tout comme et l’espace devient de plus en plus problématique. Rappelons-nous que nous avons failli assister à un spectacle qui aurait marqué les esprits : en novembre 2 021, juste après le retour de Thomas Perquet sur Terre après sa deuxième mission dans l’ISS, la Station a dû en urgence dévier de sa trajectoire d’un kilomètre et demi car elle était menacée par des débris d’un satellite chinois. Certains pensent, avec raison, qu’un tel choc aurait provoqué des dégâts considérables. Les responsables américains et Russes avaient ordonné aux astronautes présents de regagner leur vaisseau de retour, au cas où.

Puisque nous avons évoqué ISS, branchez-vous sur le site qui donne son passage dans le ciel du soir. Heavens Above.
Bonne observation.