Il y a beaucoup de discussions ces jours-ci sur la meilleure façon de s’attaquer à notre problème croissant de débris spatiaux.

Aucune réponse unique n’est susceptible d’être une solution miracle, en partie parce que le problème est mondial. En effet, les experts en débris spatiaux l’ont décrit comme une « tragédie d’usage courant ».

La situation est exacerbée par l’augmentation des lancements dans le monde, tirée en grande partie par l’assemblage de méga-constellations de satellites telles que le réseau haut débit Starlink de SpaceX.

Sur le sujet : Le syndrome de Kessler et le problème des débris spatiaux

De plus, il y a un gâchis associé de vaisseaux spatiaux morts ou mourants, d’étages de fusées usés et d’une foule d’autres débris artificiels, des moteurs de fusée solides crachant des déchets aux écrous et boulons aléatoires, aux éclats de peinture et aux gouttes bouillonnant de systèmes de refroidissement des engins spatiaux. . dont sont radioactifs. Et ajoutons, pour faire bonne mesure, des fragments de satellites explosés lors de tests anti-satellites.

En bref, c’est un gâchis paradisiaque – avec des conséquences à long terme.

« Avec près de 5 000 satellites actifs et plus de 30 000 débris suivis, pouvoir opérer en toute sécurité dans l’espace devient de plus en plus difficile », a déclaré Paul Bate, directeur général de l’agence spatiale britannique. (s’ouvrira dans un nouvel onglet) le mois dernier.

de hautes ambitions

Au fil des ans, de nombreuses idées ont été avancées pour nettoyer l’environnement spatial, notamment des filets de pêche, des harpons, des explosions laser, des attaches de désorbitation, des voiles solaires et la capture d’engins spatiaux équipés de bras robotiques.

Dans la mesure où nous pouvons le faire, le « nettoyage » en orbite nous conduira à la durabilité de l’espace – la capacité de toutes les puissances spatiales à continuer à utiliser l’espace extra-atmosphérique pour le bénéfice de tous.

Oui, ce sont de grandes ambitions, mais elles sont abordées dans l’Orbital Stability Act de 2022. (s’ouvrira dans un nouvel onglet) (ORBITS Act), qui a été présenté au Sénat américain le 12 septembre. Le projet de loi bipartite vise à « créer un programme de démonstration pour la récupération active des débris orbitaux » et « exige le développement de pratiques standard uniformes pour la manipulation des débris orbitaux afin de soutenir un environnement orbital sûr et durable.

En outre, la Federal Communications Commission (FCC) des États-Unis prend des mesures pour élaborer de nouvelles règles visant à atténuer les risques associés aux débris orbitaux en réduisant la durée pendant laquelle des satellites inexistants restent dans les airs. La FCC a récemment voté la suppression des satellites LEO dans un délai de cinq ans au lieu des 25 ans précédemment recommandés aux opérateurs de satellites.

« Les changements apportés semblent aller dans la bonne direction », a déclaré Don Kessler, un scientifique principal de la NASA qui a dirigé l’étude révolutionnaire des débris orbitaux. En effet, le syndrome de Kessler – une dangereuse cascade de collisions de débris spatiaux qui entraînera davantage de désordre orbital – porte son nom.

« La FCC pourrait devenir le régulateur pour appliquer les conseils de la NASA », a déclaré Kessler à Space.com. « Réduire la règle des 25 ans à cinq ans serait une amélioration significative étant donné le grand nombre d’opérateurs de constellation en orbite terrestre basse qui ont déclaré qu’ils pourraient facilement respecter la règle des cinq ans. La FCC aura besoin des modèles de débris de la NASA pour prédire le résultat de tout changement proposé.

CONNEXES: Nettoyage des débris spatiaux: 7 façons sauvages de détruire les débris orbitaux

Des ruptures d’orbite proche de la Terre ont été enregistrées depuis 1961. La plupart d’entre elles ont été causées par des explosions de satellites et de propulseurs de fusée, et non par des collisions entre objets. (Crédit image : ESA/ID&Sense/ONiRiXEL, CC BY-SA 3.0 IGO)

Soyez propre dans les situations

L’adoption par la FCC d’une règle de cinq ans pour la désorbitation des objets serait « un pas dans la bonne direction », a déclaré TS Kelso, scientifique principal en astrodynamique chez Analytical Graphics, Inc. et spécialiste principal des débris spatiaux au Center for Space Standards and Research. . Innovation à Colorado Springs et Wailuku, Hawaï. Cependant, a-t-il ajouté, « ce n’est tout simplement pas suffisant ».

« Nous devons changer la façon dont les gens perçoivent l’environnement spatial », a déclaré Kelso à Space.com. « Bien que cela semble être un objectif quelque peu ambigu, nous ne pouvons pas vraiment apporter de changement sans amener les gens à changer leur idée fondamentale de ce qui doit être fait, et non comment cela peut être fait. »

C’est une chose d’admettre que la pollution de l’espace proche de la Terre est mauvaise, a déclaré Kelso, mais c’en est une autre d’admettre que nous devons changer notre comportement.

« En particulier, les gens – à la fois dans la communauté spatiale et au-delà – doivent reconnaître que nous ne devons pas laisser les choses en orbite une fois leur mission terminée », a-t-il déclaré. « Ainsi, la fusée qui est utilisée pour lancer le satellite doit être retirée après avoir livré sa charge utile en orbite. Il en est de même pour un compagnon qui a atteint la fin de vie prévue. Sortez-le de l’orbite pendant qu’il a encore du carburant. et est gérable.

Phase compétitive

De nombreux experts disent qu’il est important de prendre des mesures contre les débris spatiaux maintenant, car l’orbite terrestre basse (LEO) deviendra de plus en plus encombrée à l’avenir.

« Le marché de la constellation LEO en est à ses premiers stades de croissance et tout indique qu’il deviendra un marché dynamique », a déclaré Brad King, PDG d’Orbion Space Technology à Houghton, Michigan.

« Les avantages des factions LEO sont désormais indéniables. Les premiers contributeurs tels que Planet et SpaceX ont montré que de grandes constellations peuvent être déployées et que les satellites peuvent apporter des avantages dévastateurs et précieux à l’économie et à la société mondiales », a déclaré King à Space. .com. « Une fois que la planète s’habituera à ces services depuis l’espace, nous les intégrerons dans nos vies et nous les attendrons et les prendrons pour acquis. »

Selon King, le marché entre maintenant dans une phase concurrentielle, avec plusieurs entreprises à la recherche du bon modèle commercial et apprenant les unes des autres les succès et les échecs.

« Après cette étape, il y aura une consolidation, où les entreprises prospères fusionneront et/ou reprendront des concurrents moins performants, puis enfin la stabilisation vers une liste moins dynamique d’entreprises qui deviendront des fournisseurs d’espace à long terme », a-t-il déclaré.

À l’heure actuelle, les plus grands risques pour la durabilité de l’espace sont les débris orbitaux et les embouteillages, a déclaré King. « Les deux peuvent conduire à des collisions, ce qui exacerbe le problème », a-t-il déclaré. Il a ajouté que les systèmes de propulsion d’Orbion permettent à chaque satellite de manœuvrer pendant sa mission, ainsi que de se débarrasser en toute sécurité lorsque son temps est écoulé.

Ces deux capacités sont importantes pour éviter les collisions spatiales, ainsi que pour connaître l’emplacement des objets spatiaux et partager ces informations avec d’autres opérateurs, a déclaré King.

En relation: Lancement de la méga constellation de satellites SpaceX Starlink en photos

Le coût de ne rien faire

Comment les vaisseaux spatiaux mourants devraient-ils tomber ? Il existe plusieurs options, dit Kelso, qui ont toutes des coûts.

L’utilisation de la méthode de désorbitation à haute poussée nécessiterait un propulseur supplémentaire et le poids supplémentaire d’un moteur plus gros, mais permettrait à l’objet d’être retiré plus rapidement et probablement de manière contrôlée, a déclaré Kelso. Il a poursuivi que l’utilisation de la méthode à faible poussée peut coûter moins cher, mais elle laisse l’objet plus longtemps et présente un risque accru de collision, et la capacité de contrôler le site de rentrée est réduite, augmentant le risque de dommages à la surface de la Terre. .

« Ces risques et impacts potentiels doivent être mis en balance avec les coûts initiaux. Mais l’inaction a un prix, et comme nous commençons à nous en rendre compte, il sera plus coûteux de réparer les choses plus tard que de simplement prévenir le problème en premier lieu », a déclaré Kelso. « Nous aurions dû apprendre cela maintenant de tous les autres médias que nous avons pollués. »

Plan de cession

Selon Kelso, chaque lancement devrait inclure un plan d’élimination pour tous les objets qu’il envoie en orbite.

« Peut-être existe-t-il une sorte de programme incitatif pour obliger les opérateurs de satellites et les fournisseurs de lancement à s’en tenir à leur plan, comme un » dépôt de garantie « qui est payé avant le lancement, qui est entièrement remboursable si le plan de mise au rebut se déroule comme prévu », a-t-il déclaré. a dit. . .

L’essentiel pour Kelso est que l’espace proche de la Terre, comme les ressources en air, en terre et en eau, n’est pas illimité.

« Une fois que les gens auront accepté cela et préconisé une approche saine pour ’emballer’ ce que nous ’emballons’, il sera juste d’amener les fournisseurs de lancement et les opérateurs de satellites à travailler vers cet objectif », a-t-il déclaré. « L’industrie peut alors innover pour déterminer la meilleure façon d’atteindre ces objectifs. »

Leonard David est l’auteur de Moon Rush : La nouvelle course spatiale. (s’ouvrira dans un nouvel onglet)», publié par National Geographic en mai 2019. David, contributeur de longue date de Space.com, écrit sur l’industrie spatiale depuis plus de cinq décennies. Suivez-nous sur Twitter @Spacedotcom. (s’ouvrira dans un nouvel onglet) ou sur facebook (s’ouvrira dans un nouvel onglet).