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Les satellites Metop-SG ne deviendront jamais des débris spatiaux

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Alors que le Comité interagence de coordination des débris spatiaux recommande de prévoir pour tout satellite en orbite basse un retour dans l'atmosphère en moins de 25 ans de façon naturelle, l'Agence spatiale européenne va plus loin avec ses futurs satellites Metop-SG. Elle les dotera d'une capacité de rentrée atmosphérique contrôlée, de sorte qu'ils seront désorbités dès la fin de leur mission.

Le satellite Metop-B en phase finale d'intégration dans l'usine toulousaine d'Astrium, en novembre 2011. Le troisième satellite de la série, Metop-C, sera lancé en 2018. © Rémy Decourt

Lors de sa traditionnelle conférence de presse de début d'année, Jean-Jacques Dordain, le directeur général de l'Agence spatiale européenne, a confirmé que les satellites Metop de deuxième génération (Metop-SG) auront une capacité de rentrée atmosphérique contrôlée. Ils seront les premiers satellites de ce type à être conçus pour une désorbitation active avec une réserve d'ergols triplée.

Ce programme de satellites météorologiques placés en orbite polaire contribue grandement à l'amélioration des prévisions météorologiques, ainsi qu'au suivi du climat et de la composition atmosphérique. À ce jour, deux des trois satellites de la première génération sont en orbite : Metop-A a été lancé en octobre 2006 et Metop-B en septembre 2012. Le troisième, Metop-C, devrait être lancé en 2018. À l'horizon 2020, la deuxième génération devrait prendre le relais pour garantir la continuité des données jusqu'en 2040. Elle sera constituée de deux satellites, Metop-SG A et Metop-SG B, qui seront exploités simultanément sur la même orbite que les actuels Metop.

Retour de satellites pour un espace propre

À la différence des trois satellites de la première génération, les deux satellites Metop-SG (deuxième génération) auront la capacité d'effectuer « une rentrée contrôlée dans l'atmosphère terrestre, à la fin des opérations en orbite », explique Graeme Mason, le chef du projet Metop-SG à l'Esa.

Les trois satellites Metop de la première génération retomberont naturellement en moins de 25 ans dans l'atmosphère terrestre. Quant aux deux de la deuxième génération, ils auront une capacité active de rentrée atmosphérique. Dès la fin de leur mission, ils seront propulsés dans l'atmosphère terrestre où ils se consumeront. © Esa, Silicon Worlds

Cette manœuvre sera exécutée « en trois étapes », dès la fin de la mission. Depuis l'altitude de 832 kilomètres, l'orbite des satellites sera « abaissée d'environ 50 kilomètres puis circularisée à quelque 780 kilomètres ». Cette première manœuvre a pour but de « libérer l'orbite opérationnelle nominale des futurs satellites » et d'éviter que la mésaventure d'Envisat se reproduise. La deuxième manœuvre consistera à « abaisser le périgée de l'orbite » par des allumages successifs des propulseurs « jusqu'à une altitude de 300 à 400 km ». Une fois atteint ce point, « un dernier allumage propulsera le satellite dans l'atmosphère terrestre ». Il effectuera une rentrée atmosphérique destructive au-dessus de l'océan Pacifique sud.

Chaque satellite Metop-SG embarquera « environ 600 kg d'ergols ». Un tiers de cette quantité est nécessaire aux opérations des 9,5 années d'activité prévisible. En effet, bien que la durée de vie nominale de la mission soit de 7,5 années, les satellites sont conçus pour fonctionner deux ans de plus. Le reste est dédié à la désorbitation et la rentrée contrôlée du satellite.

Carburant supplémentaire pour les Metop-SG

Cette décision de l'Agence spatiale européenne n'aura « pas d'impact sur la mission en elle-même » et encore moins sur l'architecture des satellites. La plateforme autour de laquelle ils sont construits « ne sera pas redessinée ». Bien que cela implique d'emporter plus d'ergols, la masse des satellites Metop-SG restera à 4.000 kg, dont 1.140 correspondent à la charge utile (les instruments). La quantité de carburant supplémentaire exige « des réservoirs de plus grande taille, ainsi que pour la structure de support ». Cela augmente évidemment la masse du satellite, mais pas dans des proportions significatives. Il n'est évidemment « pas nécessaire de réduire la charge utile ». À l'intérieur du satellite, il existe suffisamment de place libre pour loger des réservoirs plus grands.

Cette décision de l'Esa est à saluer : rien ne l'obligeait à la prendre. Si elle s'était conformée aux seules recommandations du Comité interagence de coordination des débris spatiaux (Inter-Agency Space Debris Coordination Committee, IADC), qui demande de prévoir pour tout satellite en orbite basse un retour dans l’atmosphère en moins de 25 ans, la quantité totale de carburant nécessaire à la mission aurait été d'environ 400 kg seulement.

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