[vc_row][vc_column][vc_column_text]Beaucoup de gens utilisent aujourd’hui des produits et des services, qui dépendent des satellites et de leurs capacités. Et il n’y a quasiment aucune solution qui peut les remplacer sur Terre.
👉 Nous avons accès a des services de communication par satellite et de prévisions météorologiques, et nous pouvons utiliser le GPS pour le transport, le tourisme et même pour localiser sa photo sur Instagram.
Mais on consomme également ces services satellitaires par le biais d’intermédiaires.
🚚 Votre commande Amazon est arrivée en toute sécurité, à moindre coût et à temps, grâce à un service de distribution mondial dépendant du GPS.
🌐 Le bien que vous avez acheté est le résultat d’une chaîne de production mondialisée, maintenue par des réseaux de communications, des transports et de la finance à l’échelle planétaire.
💳 Vos paiements en ligne, les transactions bancaires et investissements boursiers sont horodatés par des horloges atomiques, implantées dans des satellites GPS.
Il est même possible de recevoir des services médicaux, ou demander à un robot de vous opérer par télémédecine.
Dans une situation de crise et d’urgence, les services spatiaux tels que l’observation de la Terre sont inestimables, pour les décideurs et les intervenants.
Nombre de débris spatiaux
👉 Il y a actuellement des millions de débris spatiaux qui sont en orbite autour de la Terre. Ces débris voyagent à une vitesse moyenne de 35 400 km/h, créant un environnement où, selon la NASA, une tache de peinture de 1 cm est capable d’infliger les mêmes dommages, qu’un objet de presque 1 tonne voyageant à 100 km/h sur terre.
🛰️ Ces débris représentent une menace pour les +1 700 satellites actuellement en orbite. Les dommages causés à l’un de ces systèmes peuvent avoir des répercussions en cascade, à cause d’interdépendances invisibles.
✈️ Par exemple, le système de satellites GPS permet non seulement une navigation de base, mais permet également aux compagnies aériennes de coordonner les systèmes de routage. Ils fournissent aussi une synchronisation temporelle pour les secteurs comme la banque, la finance et l’énergie.
De nombreuses technologies militaires modernes, comme les missiles guidés et les drones seraient limitées, voire inutilisables si les systèmes satellitaires n’étaient plus fonctionnels.
👉 19% des objets spatiaux suivis menacent le GPS et d’autres satellites GNSS. Bien qu’il y ait beaucoup moins d’objets dans MEO que dans LEO, le risque dans le premier est sans doute plus important, car le GPS est critique pour presque toutes nos technologies.
Le risque de perdre des satellites
Les satellites GNSS, en particulier les satellites GPS, sont essentiels au fonctionnement des économies, et de la sécurité des pays.
Même si la probabilité de dommages, causés par des débris au GNSS en orbite terrestre moyenne (MEO), est inférieure à celle des satellites en orbite terrestre basse (LEO), les conséquences d’une telle chose seraient bien plus élevées.
⚠️ La perte d’un satellite est préoccupante. Celui de plusieurs satellites représente un problème majeur.
👉 Les atteintes à la sécurité et les graves répercussions économiques, rendent le risque inacceptable.
Réaction en chaîne incontrôlable
Le problème des débris spatiaux augmente toujours plus, car chaque collision crée plus de pièces qui, à leur tour, peuvent entrer en collision avec d’autres corps.
Les 100 millions de débris en orbite autour de la Terre, sont le résultat de plus de 6 000 missions spatiales s’étalant sur plus de 60 ans.
Au cours des 8 prochaines années, plus de 100 000 satellites supplémentaires doivent être lancés.
➡️ L’environnement de débris MEO est 100 fois moins dense que le LEO.
La densité spatiale des débris orbitaux dans LEO (jusqu’à 2 000 km), illustrée sur le graphe ci-dessus, fait la démonstration que LEO est l’emplacement probable, où une réaction en chaîne incontrôlable risque de se produire.
Le risque est que la région de l’espace soit si dangereuse, qu’elle empêcherait l’accès à MEO où réside la constellation GPS.
👉 Alors que la situation des débris dans MEO est bien meilleure, il y a encore plus de 4 000 débris, qui pourraient avoir un impact sur le GPS et d’autres satellites GNSS.
Débris LEO = débris MEO
🚨 Comme les futures collisions de débris orbitaux dans LEO, seront responsables de plus de débris dans MEO, la situation va s’aggraver.
Les débris sur des orbites hautement elliptiques pourraient être responsables, des collisions poussant des débris LEO dans MEO.
Les débris MEO viennent des systèmes de lancement entre autre.
🛰️ Les premiers satellites GPS utilisaient des moteurs d’insertion orbitale internes, afin d’éviter de laisser des étages incontrôlés dans la plage d’orbite opérationnelle, lors du passage de l’orbite de transfert à la MEO.
Ils ont également été déployés avec suffisamment de carburant, pour pouvoir effectuer plusieurs mouvements orbitaux.
❌ Malheureusement, les versions ultérieures utilisaient des étages d’insertion orbitale séparés, qui étaient laissés à la dérive dans le voisinage orbital, et transportaient moins de carburant.
Cela réduisait grandement le nombre de manœuvres possibles pour éviter les collisions.
CelesTrak
L’utilisation de l’interface de visualisation CelesTrak permet d’extraire les données de connaissance, de la situation spatiale capturées par le 18e Escadron de contrôle spatial.
La situation de MEO est désastreuse.
Sur les +21 000 objets suivis au total sur l’orbite terrestre, seulement 157 sont des satellites GNSS actifs.
👉 Cependant, un total de +4 000 objets résident ou passent par MEO, qui sont soit actifs (331), morts (668), débris (1 761), corps de fusée (1 100) ou inconnus (161).
Ces 4 000 objets représentent 19 % du nombre total d’objets suivis.
Bien que le total de 21 00 objets suivis soit bien loin des 100 millions d’objets, représentés par le bureau du programme Orbital Debris de la NASA, on peut imaginer qu’une partie importante des objets de débris non suivis (taille inférieure à 10 cm), résident ou passent par MEO.
⚠️ Selon la NASA, les objets d’un diamètre entre 1 cm et 10 cm sont les plus dangereux, en raison du manque de données de suivi, ce qui les rend quasiment invisibles.
Des mesures passives face au problème croissant des débris orbitaux
Le problème croissant des débris orbitaux est une menace trop grande pour être ignorée.
Malheureusement, à ce jour, les tentatives de gestion du trafic spatial se sont réduites à des mesures passives, comme l’établissement de politiques, la caractérisation de l’environnement et la création de directives de protection orbitale.
👉 Ces efforts peuvent être contre-productifs s’ils installent un faux sentiment de sécurité, qui laisse à penser que le problème est sous contrôle.
Une solution proactive
📅 Depuis 1978, le nombre de débris orbitaux a été présenté comme notre plus gros problème spatial.
Il est nécessaire de faire tout ce que nous pouvons, pour éviter que le problème ne s’aggrave plus rapidement encore.
Cependant, même si le problème était en bonne voie d’amélioration, les collisions avec des débris existants continueraient d’augmenter le nombre d’objets dangereux en orbite.
➡️ L’élimination active des débris est la seule solution.
L’Espace est une poubelle
Beaucoup d’efforts ont été déployés pour nous sensibiliser, face aux problèmes environnementaux sur Terre.
👉 Mais l’humanité a le même problème dans l’espace, avec des conséquences tout aussi graves.
🚮 Comme personne n’y vit vraiment, c’est comme si tout le monde laissait ses ordures et ses déchets partout.
Et cela s’accumule depuis plus de 60 ans.
Selon l’Agence spatiale européenne, en janvier 2017, la masse totale des débris spatiaux en orbite est de 7 500 tonnes, divisée par taille comme suit :
- 29 000 objets >10cm ;
- 750 000 objets − de 1 cm à 10 cm ;
- 166 millions d’objets − de 1 mm à 1 cm.
A la différence des territoires nationaux, l’espace est un environnement international.
Les satellites orbitent autour de la Terre dans des bandes spatiales précises, afin de pouvoir remplir leurs fonctions. Que ce soit pour fournir des données météorologiques, des communications ou des signaux de TV.
Les bandes les plus utilisées accumulent le plus de déchets.
👉 Même si seulement quelques pays représentent la grande majorité des envois des systèmes spatiaux, et des déchets accumulés, tout le monde bénéficie de ces services.
La désintégration des déchets orbitaux
Avec les phénomènes naturels comme la gravité et le frottement de l’air, une partie des déchets brûle dans l’atmosphère terrestre, si elle se trouve sur une orbite suffisamment basse.
⚠️ Mais si ces déchets ne se désintègrent pas, ils peuvent rester encore pendant des années, des décennies, voire des siècles, constituant toujours un danger pour les vaisseaux spatiaux, les astronautes, les stations spatiales, et tous les satellites actifs.
👉 Sur les 42 000 objets suivis placés en orbite par 5 250 lancements, 23 000 qui dépassent les 20 cm sont toujours là.
La production de déchets spatiaux par pays
Les débris proviennent de plusieurs sources :
- 42% viennent de fragments de systèmes spatiaux désintégrés (en particulier de systèmes satellitaires),
- 22% des systèmes spatiaux complets mais non fonctionnels,
- 19 % résultent d’activités spécifiques à une mission spatiale,
- 17% des débris des lanceurs plaçant les satellites hors de l’atmosphère terrestre.
☄️ Il y a également des débris naturels, comme la poussière, les météorites, etc.
En ce qui concerne les pays, l’ampleur de la contribution des déchets est en partie corrélée au rôle du pays dans la course à l’espace :
- 🇨🇳 Chine – 40 %,
- 🇺🇸 États-Unis – 27 %,
- 🇷🇺 URSS/Fédération de Russie – 25 %,
- 🌍 Le reste du monde – 8%.
L’écart entre la Chine et les 2 autres puissances spatiales (USA & Russie) est dû à plusieurs choses.
L’arrivée tardive mais puissante de la Chine dans la course à l’espace a été un facteur. Même si les 2 autres nations ont produit beaucoup plus de débris sur le long terme, beaucoup ont eu le temps de s’éliminer naturellement, puisque la plupart des satellites sont situés sur l’orbite terrestre basse (LEO).
66 satellites existants sont en LEO (orbite basse), 10 sont en MEO (orbite moyenne) et 33 sont en GEO (géostationnaire, où ils font toujours face à la même partie de la Terre). Le reste étant sur des orbites elliptiques et autres.
Les missile antisatellites
Un autre facteur est l’effet très important des essais d’armes antisatellites (ASAT) sur les débris spatiaux.
Pendant l’essai FengYun-1C de 2007, au cours duquel un satellite météorologique inactif a été détruit par la Chine, l’équivalent de 12% du stock total de débris orbitaux a été créé en une seule frappe.
Ce n’était que le deuxième test ASAT de l’histoire. Le premier datait de 1983, et avait été réalisé par les Américains.
⚠️ Le pouvoir destructeur de l’armement ASAT, couplé à de potentiels conflits spatiaux, peut avoir des conséquences dévastatrices.
👉 C’est pourquoi la non-militarisation de l’espace, la non-prolifération des armements spatiaux et le contrôle de leur utilisation doivent être pris très au sérieux.
💥 🛰️ Une seule tache de peinture voyageant à des vitesses orbitales peut détruire un satellite.
La Station spatiale internationale doit d’ailleurs effectuer régulièrement des manœuvres, dans le but d’éviter les collisions avec des gros débris.
👉 Le système de surveillance spatiale de la NASA ne suit que les débris d’une taille maximale de 5 cm.
Les manœuvres d’évitement
Les satellites peuvent effectuer des manœuvres d’évitement, mais au détriment de leur durée de vie. Leur alimentation limitée en carburant pour les propulseurs est nécessaire au maintien de leur position, tout au long de leur durée de vie opérationnelle.
Les collisions ne se font pas seulement avec de minuscules débris. Ils se font aussi avec des morceaux de satellites, voire carrément des satellites entiers qui ne fonctionnent plus.
➡️ Cela s’est d’ailleurs déjà produit (collision du satellite de télécommunications Iridium 66, avec le satellite russe inactif Cosmos 2251, en 2009).
Il n’existe actuellement aucun moyen de ravitailler et de réparer les satellites dans l’espace.
La création de nouveaux débris est la plus grande menace
La plus grande menace concernant les débris spatiaux n’est pas seulement le potentiel de détruire des satellites, ou de mettre en danger la vie des astronautes.
La plus grande menace, c’est le fait que chaque collision puisse créer de nouveaux débris, aggravant ainsi le problème en augmentant la probabilité de futures collisions. Ce qui créerait encore plus de débris…
➡️ Cela a le potentiel de se transformer en un phénomène en cascade (syndrome de Kessler), d’après le scientifique de la NASA Donald Kessler.
Kessler a émis l’hypothèse qu’à une certaine concentration de débris spatiaux, des collisions consécutives rendront presque certaine la probabilité d’un impact immédiat, faisant de l’orbite terrestre un champ de mines inhabitable.
🚀 ❌ Aucune fusée non blindée ne pourrait passer. Aucun placement de nouveau satellite ni aucune mission habitée ne pourrait avoir lieu.
👉 Il ne s’agit pas d’un scénario théorique, mais d’une prédiction de l’état final de cet environnement naturel qui se dégrade.
Conclusion
Les systèmes spatiaux sont essentiels pour une large gamme d’applications, qui profitent à des milliards d’individus, et rendent possible le monde moderne que nous connaissons.
Le profil de risque des systèmes spatiaux est complexe. Pour chaque application où sont augmentées l’efficacité et la résilience, notre dépendance aux systèmes spatiaux nous met gravement en danger.
Ce risque doit être géré à travers un système de gouvernance approprié, qui prévoit le développement et l’adoption de meilleures pratiques, mais aussi une action collective pour protéger l’intérêt de l’humanité.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]
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