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Pollution spatiale en 2007 : année record pour les débris orbitaux

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En cinquante années d'exploitation par l'Homme, l'espace circumterrestre s'est littéralement rempli, non seulement de satellites, mais de débris spatiaux. Et l'année 2007 est à marquer d'une pierre noire...

Cette vue équatoriale montre à la fois les satellites de l'orbite géostationnaire, mais aussi ceux qui s'en écartent (notamment les satellites russes sur orbite très elliptique de 12 heures). Nasa 2007.

Dans un discours prononcé à Moscou lors de la Conférence internationale sur les déchets spatiaux, John Nicholson a fait remarquer que l'année écoulée avait battu tous les records en matière de pollution spatiale, notamment à la suite de la destruction volontaire d’un satellite chinois. « La destruction du satellite chinois Fengyun-1C a provoqué la formation du plus important nuage de déchets orbitaux de l'histoire. Le système de monitorage américain (le NORAD) a détecté plus de 2.500 débris formés à cette occasion. On comptabilise plus de 125.000 fragments de plus d'un centimètre », annonce-t-il.

Répartition des satellites détectés en orbite basse (Nasa 2007).

Au total, 3500 fragments de taille supérieure à 5 centimètres se sont placés accidentellement en orbite, résultant de lancements de satellites ou de leurs fusées porteuses.

L’orbite géostationnaire aussi

Mais l'orbite basse n'est plus la seule concernée, et aujourd'hui c'est bien l'orbite géostationnaire qui préoccupe le plus. Celle-ci correspond en effet à une altitude bien précise (36000 km), située le plus exactement possible dans le plan de l'équateur. Tout objet opérationnel qui y circule ne dispose donc que d'un volume très réduit, et pour cette raison les places n'y sont attribuées qu'avec parcimonie.

A ce jour, 365 satellites opérationnels s'y trouvent, mais aussi 1147 objets indésirables. Afin d'éviter l'engorgement de cette orbite, déjà passablement encombrée, les satellites en fin de vie sont expédiés 300 kilomètres plus haut, sur une orbite "cimetière" où ils pourront rester quelques millénaires sans gêner personne. 11 d'entre eux ont reçu ce traitement en 2007.

L'orbite géostationnaire rassemble un très grand nombre de satellites, la majeure partie étant indésirable. Leur représentation figure un anneau à 36.000 km de la Terre. (Nasa 2007).

Toutefois ce nombre ne représente qu'une toute petite fraction des détritus orbitaux, et même si l'effet produit par la Chine démontre bien plus l'inconscience de ses militaires que la puissance de son armée (Etats-Unis et Russie s'étaient déjà livrés à une telle démonstration de force bien avant elle), il est pratiquement certain que d'autres seront encore tentés de "jouer les gros bras"... expédiant des milliers, ou dizaines de milliers de débris en orbite.

Des millions de satellites

Si l'on considère en effet la totalité de l'espace qui entoure notre planète, on peut raisonnablement estimer à 10.000 objets le nombre de débris d'une taille supérieure à 10 cm, 200.000 entre 1 et 10 cm, et 35 millions entre 1 mm et 1 cm. Le risque de rencontrer un artefact d'origine humaine est ainsi largement supérieur à celui d'entrer en collision avec une météorite... E.T. n'oserait plus aujourd'hui s'aventurer dans nos parages !

Il n'existe actuellement aucune solution pour venir à bout de cet encombrant nuage de débris, si ce n'est attendre que l'atmosphère ait fait son œuvre en freinant suffisamment ces déchets pour qu'ils retombent sur Terre en se consumant. Mais cela peut être long : outre l'orbite basse où le délai d'attente est de quelques semaines ou quelques mois, la durée de vie d'un satellite se trouvant au niveau de SPOT (822 km) est de 1 à 2 siècles. Plus haut encore, elle se compte en millénaires, tandis qu'en orbite géostationnaire elle devient infinie à l'échelle humaine.

De plus, les débris les plus dangereux sont loin d'être les plus gros, facilement repérables et dont les trajectoires sont prévisibles. Un objet de taille millimétrique peut perforer sans le moindre problème un scaphandre d'astronaute, et aucun blindage ne résiste à un corps de 1 à 2 centimètres lancé à la vitesse orbitale.

Un ciel à surveiller étroitement

Aux Etats-Unis, la surveillance du ciel incombe au NORAD qui calcule en permanence les orbites de 8500 d'entre eux, de taille supérieure à 10 cm. 7000 se trouvent à moins de 5000 km de la Terre, et 94 % sont constitués par des débris (fragments divers, résidus d'explosions, satellites en panne, étages de fusées, etc.).

L'organisation dispose de radars et d'un réseau de 7 télescopes optiques répartis sur l'ensemble des Etats-Unis, et peut repérer un objet de 30 cm sur l'orbite géostationnaire, ou de 2 cm à 1600 km. A plusieurs reprises des satellites ont été manœuvrés pour éviter des "rencontres" indésirables (deux fois pour s'écarter de débris de Fengyun-1C), mais surveiller en temps réel plusieurs millions de débris, même repérables, et en déterminer les trajectoires plusieurs jours à l'avance relève actuellement de l'impossible...

En France, cette surveillance est dévolue au CNES. Une équipe dirigée par Fernand Alby suit à la trace tous les débris signalés par le NORAD et susceptibles de croiser les satellites dont elle a la charge. Les moyens de surveillance sont essentiellement optiques, et en cas de risque, la DGA (Direction Générale de l'Armement) est sollicitée pour un examen plus précis par radar en vue de décider de modifier l'orbite.

M. Alby, présent lors de la Conférence internationale sur les déchets spatiaux, insiste surtout sur l'importance de protéger l'orbite géostationnaire et les emplacements orbitaux nécessaires en organisant dès à présent un dialogue entre les opérateurs des satellites et les agences spatiales en ce sens.

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