De nombreuses organisations spatiales sont préoccupées par le danger croissant des débris spatiaux, tant pour les vols spatiaux habités que non habités. Le film Gravity montre les conséquences d'une collision avec ces débris :les satellites détruits déclenchent une réaction en chaîne qui conduit finalement à la destruction de l'ISS. À quel point ces collisions sont-elles réellement dangereuses et le scénario du film est-il réaliste ?
Image :NASA
Cette vérification des faits a été réalisée par des étudiants en journalisme de la KU Leuven en collaboration avec les rédacteurs d'Eos et a également été publiée sur la plateforme factcheck.vlaanderen.
Fin avril, les astronautes de la mission Space X Crew 2, en route vers l'ISS, ont été avertis de se préparer à une éventuelle collision avec des débris spatiaux. Cela s'est avéré être une fausse alerte. Mais des situations similaires se produiront de plus en plus souvent en raison de la pollution croissante de l'espace. Le Bureau des débris spatiaux de l'Agence spatiale européenne estime la quantité de débris spatiaux sur diverses orbites autour de la Terre à 34 000 objets de plus de dix centimètres, 900 000 objets entre un et dix centimètres et 128 millions de particules de moins d'un centimètre. Les objets de moins de quelques centimètres sont particulièrement dangereux. Celles-ci sont difficiles à tracer et apparaissent donc tardivement sur le radar. « Parfois, nous remarquons un débris trop tard parce qu'il est trop petit, tournant ou trop plat pour refléter suffisamment de lumière », explique Frank De Winne. Il est le seul Belge à embarquer à bord de l'ISS et il est aujourd'hui entre autres responsable du programme ISS à l'ESA.
De plus, l'impact des petits débris ne doit pas être sous-estimé. « Avec les objets spatiaux, l'énergie cinétique doit être prise en compte. La masse est un facteur ici, mais les vitesses relatives des objets sont plus importantes. Par exemple, de petits objets peuvent causer d'énormes dégâts. Une petite vis peut endommager un satellite à la bonne vitesse», explique Ward Munters, expert en débris spatiaux et en droit à la KU Leuven. Cela est redevenu clair récemment. Lors d'une inspection le 12 mai, le bras robotique Canadarm2 de l'ISS a remarqué un trou de plusieurs centimètres causé par des débris spatiaux. L'étendue exacte des dégâts et la provenance de ces décombres ne sont pas encore connues. Mais de nombreuses organisations spatiales, comme le directeur de l'Agence spatiale canadienne, ont profité de l'incident pour souligner les dangers croissants de la pollution spatiale.
Lorsque des débris en approche sont détectés, un certain nombre de procédures entrent en vigueur dans la station spatiale ISS. En fonction de la position de la pièce par rapport à la station spatiale, il est simplement surveillé si une manœuvre "d'évitement des débris" doit être effectuée", explique Frank De Winne. "Dans les cas où les débris entreraient dans l'espace sûr autour de l'ISS, la station ajustera son orbite. Mais lorsque la trajectoire du débris est difficile à prévoir ou si la pièce est remarquée trop tard, l'équipage doit s'abriter dans des capsules spatiales Soyouz qui, dans le pire des cas, peuvent servir de canots de sauvetage. Toutes les écoutilles de la station spatiale sont également fermées afin que seul le module touché subisse l'impact de la collision.'
"De plus, la station spatiale est équipée de lourds boucliers autour des parties les plus essentielles, comme les segments habités", ajoute Ward Munters. "En conséquence, ces segments peuvent résister à des débris d'un diamètre allant jusqu'à un centimètre."
Aujourd'hui, il existe également des sociétés commerciales qui envoient des satellites dans l'espace en grand nombre ou, comme SpaceX, organisent même des vols habités. Cela inquiète les joueurs classiques. La NASA a récemment exprimé ouvertement ses inquiétudes concernant le projet commercial d'AST &Science. Cette société prévoit de lancer 243 énormes satellites en orbite. Selon la NASA, ils pourraient entrer en collision avec ses propres satellites. Frank De Winne partage l'inquiétude de l'ESA. «Il n'est pas tellement situé à l'ISS, mais à tous les satellites utiles. Aujourd'hui, nous sommes très dépendants de l'infrastructure spatiale dans notre monde, il suffit de penser à la navigation, à l'observation et aux télécommunications que tout le monde utilise. Les satellites qui permettent ces services sont de plus en plus menacés. » Dans l'état actuel des choses, l'ESA prédit que les collisions entre les débris et les satellites actifs dépasseront les explosions - de petites détonations à bord des engins spatiaux et des fusées - en tant que principale source de pollution. Les milliers de satellites que les sociétés commerciales lancent dans l'espace augmentent ainsi le risque de problèmes pour les services de la NASA et de l'ESA. Et cela affecterait également tout le monde sur terre.
Dans le pire des cas, certaines parties de l'espace pourraient même devenir inutilisables pour les satellites. Dans le film Gravity (2013), un satellite espion est abattu. Cela crée une grande quantité de débris qui voyagent dans l'espace à la vitesse de l'éclair et qui deviennent de plus en plus gros à la suite d'une réaction en chaîne de collisions, y compris avec l'ISS. Le film montre un effet connu sous le nom de syndrome de Kessler. C'est une théorie dans laquelle la densité d'objets en orbite autour de la Terre devient si élevée que les collisions entre objets provoqueraient une réaction en chaîne. De plus, chaque collision génère de nouveaux débris spatiaux et le risque d'autres collisions augmente.
Pour Ward Munters, il existe une différence importante entre le syndrome de Kessler et le scénario de Gravity. « Le syndrome de Kessler classique est un processus qui prendrait des décennies, voire des siècles. La vitesse à laquelle cela se produit dans le film est donc totalement irréaliste.» Munters voit un autre avertissement dans Gravity. "Nous supposons toujours que l'espace restera pacifique. Mais chaque satellite a une valeur militaire et peut donc être une cible en situation de guerre. Des explosions délibérées peuvent provoquer une catastrophe inimaginable. Ensuite, vous vous rapprochez d'un scénario Gravity.'
Il n'existe actuellement pratiquement aucune règle pour le trafic spatial et les armes spatiales qui puisse empêcher les scénarios de catastrophe de se produire à l'avenir. Ward Munters a récemment participé en tant qu'expert à un projet pilote de l'Union européenne sur la gestion du trafic spatial et est si proche de la politique des débris spatiaux. «Il y a des négociations internationales sur, par exemple, le trafic spatial, mais elles avancent très lentement. Et les négociations sur l'utilisation des armes dans l'espace sont même complètement bloquées. Là, la situation est comparable à celle des armes nucléaires. La situation géopolitique offre un équilibre pour l'instant, mais il faut surtout espérer qu'il ne se passe rien. Il nous faut donc une réglementation ou une institution centrale. Le projet pilote auquel je participe étudie comment l'UE peut jouer un rôle à cet égard sur la scène mondiale."
Frank De Winne voit également la solution dans la coopération et les réglementations internationales. "Les débris spatiaux sont un vrai problème et nous devrions apprendre du passé, regarder la pollution de l'eau et le changement climatique. Nous devons obtenir plus de réglementation avant qu'un vrai problème ne surgisse. La science approuve le problème, mais la législation appartient aux politiciens.'
En attendant la réglementation, la science se concentre sur des projets qui peuvent nettoyer les débris. "L'ESA soutient désormais un programme, CleanSpace, qui étudie si nous pouvons nettoyer les déchets autour de notre planète", déclare De Winne. « Il est important qu'une agence d'une grande puissance comme l'Europe progresse. C'est ainsi que nous l'inscrivons à l'agenda international, car il s'agit bien sûr d'un problème mondial.'
Le nombre croissant de satellites et de débris spatiaux augmente le risque de collisions. Grâce à des mécanismes de sécurité rigoureux, il y a relativement peu de danger pour l'ISS. Il est vrai que les satellites qui entrent en contact avec les plus petits débris peuvent devenir inutiles. La pollution spatiale est donc en effet une menace pour l'utilisabilité de l'espace et les services que nous offrent les satellites.
Références
