Jusqu’à quand l’Homme négligera-t-il les débris spatiaux ?

Alors que l’organisation de notre société nécessite le bon fonctionnement des satellites en activité, la prolifération des débris spatiaux le compromet.

En novembre 2021, par deux fois, les astronautes de la Station Spatiale Internationale (ISS) ont dû se protéger d’une éventuelle collision avec des débris : le 16, un satellite russe obsolète a explosé en de multiples fragments, suite à un tir de missile visant à le détruire. Les astronautes d l’ISS ont dû se mettre à l’abri pendant deux heures, prêts à quitter la station. Toujours pour éviter une collision, la semaine précédente, ils avaient dû ajuster leur altitude en raison du passage à proximité de débris d’un ancien satellite chinois. L’orbite basse dans laquelle évolue l’ISS est maintenant encombrée d’une quantité phénoménale d’objets spatiaux ; il s’agit essentiellement d’objets artificiels issus de l’exploitation spatial : à chaque lancement de satellite, les composants de la fusée se séparent et restent à tourner en orbite. A l’issue de sa période d’activité vient s’ajouter le satellite lui-même qui devient un débris spatial. Chaque fois que deux objets dérivant en orbite se percutent, ils se fragmentent et contribuent à la prolifération des débris. On estime que la part des satellites actifs représente seulement 7% des objets orbitaux parmi lesquels on compte 27 000 « grosses » pièces. L’orbite terrestre basse, la plus utile à notre vie quotidienne, s’encombre à un rythme exponentiel.

Quand les satellites jouent à la pétanque

En quoi la formation de cette véritable décharge orbitale représente-t-elle une menace pour l’Homme qui l’a créée ? Les risques sont de deux natures : la retombée d’objets sur Terre, et les conséquences des collisions en orbite.

Lorsqu’un objet spatial finit par quitter son orbite de départ, il peut d’abord adopter une orbite inférieure, puis, à terme, il traverse l’atmosphère terrestre et se désagrège en brûlant à son contact. En fonction de son poids, de sa taille, de l’épaisseur de l’atmosphère ce jour-là, cet objet est entièrement désintégré, ou pas : il peut alors tomber au sol, de façon aléatoire, n’importe où. Les plus gros objets orbitaux sont référencés, leur trajectoire en orbite est surveillée, mais trop de variables entrent dans le calcul de leur point d’impact sur Terre pour que celui-ci puisse être prévu à l’avance au moment de leur retombée.

La collision entre objets dans l’espace représente cependant la plus grande menace ; en effet, la vie quotidienne de notre société moderne repose en grande partie sur le bon fonctionnement des satellites en activité. La NASA estime à plus de 100 000 le nombre de débris spatiaux supérieurs à 1mm ; chacun de ces objets est potentiellement une boule de pétanque qui circule sans contrôle à 7 ou 8 km/seconde. Les satellites actifs endommagés lors des collisions avec ces débris n’assurent alors plus les services pour lesquels ils ont été lancés, qu’il s’agisse de communication, de positionnement GPS, d’heure officielle ou d’observation météorologique. Les répercussions sont immenses et illustrent la dépendance grandissante de notre société à l’exploitation de l’espace.

Consciente de la menace, la communauté internationale affirme sa volonté de maîtriser la prolifération des débris spatiaux, dans ce contexte de dépendance et d’intense concurrence. Le but affiché est de préserver un accès possible à l’espace pour tous les pays, afin que chacun soit en capacité de tirer les bénéfices issus de la technologie spatiale. Pourtant, les grands projets publics et privés multiplient les lancements dans la course au déploiement des constellations de nouveaux satellites de communication, qui se compteront par milliers.

Vœu de tout déchet orbital : quitter la décharge et vivre l’incandescence

Cependant, force est de constater qu’il existe en réalité bien peu de façon de réduire le nombre de déchets orbitaux et de libérer l’orbite utile. La désintégration lors du retour dans l’atmosphère est aujourd’hui la seule solution technique ; encore faut-il que les objets ne soient pas trop gros pour brûler entièrement. Quelques scénarios de nettoyage orbital se dessinent donc : d’abord, cesser de faire exploser les anciens satellites, comme le font les USA, l’Inde, la Russie et la Chine, car cette technique est contre-productive, leur fragmentation générant une multitude de débris plus petits.

Les agences spatiales concentrent leurs recherches sur le fait d’alléger les nouveaux satellites et d’en allonger la durée de vie, grâce à la mise en place de services en orbite tel que la recharge en énergie. Ils travaillent également sur la capacité des lanceurs à se séparer en morceaux plus petits, de taille à brûler entièrement dans l’atmosphère lors de la retombée ; ils étudient également comment intégrer dès la conception des objets spatiaux l’ordre de changer de cap en fin de vie, afin qu’ils enclenchent automatiquement leur entrée dans l’atmosphère. Enfin, les recherches portent sur la capture des gros objets pour les amener sur une orbite « cimetière » ou les faire tomber vers l’atmosphère pour désintégration.

Recherche solutions désespérément

Aucune de ces solutions n’est encore opérationnelle, et toutes nécessitent de gros investissements qui ne sont pas provisionnés dans les coûts de lancement actuels. Ce scénario nous rappelle sans aucun doute celui du dérèglement climatique : nos modes de production et de consommation continuent à produire le gaz à effet de serre qui modifie dangereusement les conditions de la vie sur Terre. De même, nous continuons à lancer nombre d’engins dans l’espace tendant à rendre l’orbite basse non navigable. Dans les deux cas, l’Homme use et abuse du milieu naturel sans en régler les conséquences à temps, au risque de payer lourdement le prix de sa pollution. Apprendra-t-il un jour à respecter les milieux qui lui assurent pourtant son propre cadre de vie ? Peut-être, si chacun se met à penser à ce qui lui importe vraiment.

Nathalie Lenormand