Débris spatiaux

Les débris spatiaux sont tous les objets fabriqués par l’homme et leurs parties dans l’espace, qui ne sont plus utiles, mais qui sont dangereux pour les engins spatiaux, les satellites, l’ISS et les astronautes.

Parmi ces débris dans l’espace, certains sont très volumineux ou transportent des matériaux très dangereux pour la vie (nucléaires, toxiques, etc.). Ces objets représentent un danger potentiel pour notre planète. Par exemple, s’ils sortent accidentellement de leur orbite, ou s’il y a une combustion incomplète pendant le passage des couches denses de l’atmosphère terrestre et la chute de débris sur les objets de la vie humaine.

Leur taille et leur nombre sont approximativement calculés : environ 22 000 unités d’un diamètre de 5 à 10 cm, et plus d’un demi-million d’unités d’un diamètre de 0,25 à 0,90 cm.

Rencontres avec des débris spatiaux

Malheureusement, les accidents spatiaux causés par des débris spatiaux ne peuvent être évités dans l’espace. Le hublot a été fissuré par une collision avec un petit objet ressemblant à un morceau de peinture qui s’écaille ou à un petit fragment de métal de quelques millièmes de millimètres.

Malheureusement, lorsque des objets spatiaux entrent en collision avec des débris, de nouveaux débris sont souvent créés (syndrome de Kessler), ce qui entraîne une augmentation incontrôlable des débris spatiaux.

Accident de collision de l’ISS avec des débris spatiaux.

L’ISS orbite à une vitesse de 7,66 kilomètres par seconde (27600 km/h), de sorte que tout objet rencontré peut causer des dommages. Aujourd’hui, la possibilité d’une rencontre avec des débris spatiaux est déjà prise en compte et les hublots de la station sont fabriqués en verre feuilleté de quartz et de borosilicate, de sorte qu’en cas de collision avec de minuscules fragments, ils ne seront pas affectés.

Conséquences d’une rencontre avec des débris spatiaux

Cependant, les fragments d’un diamètre inférieur ou égal à 1 cm sont déjà très dangereux, et tout fragment d’un diamètre supérieur à 10 cm peut mettre en pièces un satellite ou un engin spatial. L’ISS a déjà dû manœuvrer pour éviter de gros fragments de débris spatiaux très dangereux.

En 2014, par exemple, l’orbite de la station spatiale a été déplacée de près d’un kilomètre pour éviter de croiser la trajectoire calculée d’un fragment d’étage descendant appartenant à une ancienne fusée européenne Ariane 5.

Mais l’année 2021 a failli être fatale au vaisseau spatial lorsqu’un groupe de fragments de débris spatiaux s’est mis en travers de son chemin. La situation s’est avérée être une urgence, les astronautes ont été alertés pour se préparer à l’évacuation, mais avec le centre de contrôle de commande au sol, ils ont effectué des calculs et des simulations d’évasion, qu’ils ont ensuite pu mettre en œuvre avec succès.

Les débris compliquent les travaux scientifiques menés à bord de l’ISS et des satellites responsables de nos activités modernes (cartes, communications, surveillance de l’atmosphère, volcans, mouvements des plaques tectoniques et alertes d’urgence sur la planète Terre).

Les débris spatiaux peuvent également constituer un danger direct pour les habitants de la planète — en cas de descente orbitale incontrôlée, de combustion incomplète lors de la traversée des couches denses de l’atmosphère terrestre et de chute de débris sur les habitations, les installations industrielles et les communications de transport.

Si vous regardez les étoiles dans un ciel sans nuage par une nuit noire, vous pouvez voir des éclairs lumineux. La plupart des gens appellent cela observer les étoiles, mais en réalité, ce sont des débris spatiaux qui pénètrent dans l’atmosphère et brûlent, provoquant une telle réaction.

Mesures contre les débris spatiaux

Quant aux projets visant à retirer de l’orbite les débris déjà accumulés, la plupart d’entre eux n’existent malheureusement que sur le papier et ne bénéficient d’aucun financement pour des essais en vol à grande échelle.

Vaisseaux spatiaux équipés de filets ou de manipulateurs pour collecter les débris spatiaux

Bien que d’autres projets aient été envisagés, par exemple des projets de satellites vaporisant les débris à l’aide de puissants faisceaux laser ou modifiant leur orbite à l’aide de faisceaux ioniques, comme le projet de vaisseau spatial russe Likvidator, qui devrait freiner les débris avant leur entrée dans l’atmosphère en les brûlant partiellement ou complètement. Dans le cas des véhicules en orbite géostationnaire, il s’agit de les emmener vers une orbite d’élimination ou un véhicule qui collecterait les débris pour les recycler.

Fondamentalement, il est proposé d’utiliser des engins spatiaux munis de filets ou de manipulateurs pour collecter les débris spatiaux et leur descente ultérieure dans l’atmosphère avec l'»éboueur de satellites». Toutefois, les premiers prototypes de «nettoyeurs spatiaux» sont déjà disponibles.

Ainsi, en septembre 2018, une expérience a été menée avec le satellite RemoveDebris développé par la société britannique SSTL. Lancé sur un cargo à destination de l’ISS, il a été relâché à la mer en même temps qu’un simulateur de débris spatiaux. Lors des tests, le dispositif a réussi à attraper sa cible dans le filet. À l’avenir, de tels satellites seront capables d’attraper des débris non guidés et de les ramener dans l’atmosphère.

Recherche et suivi des débris spatiaux à l’échelle internationale

Parallèlement, la tâche consistant à assurer la sécurité des missions spatiales dans le contexte de la pollution anthropique de l’espace proche de la Terre et à réduire le danger que représentent pour les objets terrestres la rentrée incontrôlée d’objets spatiaux dans les couches denses de l’atmosphère et leur chute sur la Terre s’accroît rapidement.

La coopération internationale visant à résoudre le problème des débris spatiaux se développe dans les domaines prioritaires suivants :

• la surveillance environnementale des VCE, y compris dans la région de l’orbite géostationnaire (GEO) — l’observation des débris spatiaux et la maintenance d’un catalogue d’objets de débris spatiaux.
• Modélisation mathématique des débris spatiaux et création de systèmes d’information internationaux pour la prévision des débris et des dangers qu’ils représentent pour les vols spatiaux, ainsi que pour le soutien à l’information en cas de convergence dangereuse de débris spatiaux et de leur entrée incontrôlée dans les couches denses de l’atmosphère.
• Développement de méthodes et de moyens de protection des engins spatiaux. Élaboration et mise en œuvre de mesures visant à réduire la contamination des engins spatiaux par les débris.

Toute attention humaine est importante pour ce problème aujourd’hui ! Les enfants sont fascinés par les étoiles et la Lune, et lorsque vous regardez dans un télescope, un monde immense et inexploré s’ouvre à vous pour l’avenir de la civilisation humaine.

Date de publication: 12-26-2023

Mettre à jour la date: 12-26-2023