Earler ce mois-ci, la sonde spatiale russe ratée Phobos-Grunt s'est écrasée sur terre, probablement quelque part dans l'océan Pacifique; En dépit de longues probabilités, des millions de personnes autour de la planète craignaient que cela leur soit fatal. En septembre dernier, des préoccupations similaires ont été exprimées quant à l'emplacement des vestiges d'un satellite de recherche en chute de la NASA.
Mais le plus grand danger, disent les experts, n’est pas l’objet occasionnel errant qui rentre dans l’atmosphère terrestre. C’est l’énorme nuage d’écrous, de boulons, de fragments de métal, de fragments de satellites et de propulseurs de fusée vides qui flotte de manière invisible au-dessus de notre planète. Après des décennies d'exploration spatiale, il y a maintenant plus de 500 000 débris artificiels d'une taille supérieure à un demi-pouce - des détritus qui resteront en orbite pendant des décennies. Cet essaim de débris constitue une menace pour les vols spatiaux, les satellites de communication et à peu près tout ce que nous pourrions vouloir faire dans l'espace.
«C'est comme polluer une rivière ou le lac Érié. Si elle est polluée, vous ne pourrez plus l'utiliser », déclare Paul Ceruzzi, conservateur au Musée national de l'air et de l'espace. «Il y a des bandes d'orbites dans l'espace qui se remplissent de débris et vous ne pouvez vraiment pas les utiliser. Si vous placez un satellite dans cette voie, vous serez touché par des débris qui le détruiront. Si une personne est en vol spatial, elle serait tuée par elle. "
Le nuage de débris spatiaux évoque l'énorme gyre d'ordures découvertes par les scientifiques au centre du Pacifique - suffisamment éloigné pour être facilement ignorées, tout en rappelant de manière imminente l'incapacité de l'homme à maîtriser ses impacts sur l'environnement. Et, à l'instar du dépotoir océanique, la masse de la malbouffe spatiale a commencé à s'accumuler avant même que quiconque en soupçonne l'existence.
Tout a commencé aux premiers jours de l'ère spatiale, explique Nicholas L. Johnson, scientifique en chef du programme de débris orbitaux de la NASA. Contrairement aux idées reçues, seule une infime fraction des déchets de l’espace provient des astronautes qui ne font que laisser des outils ou d’autres objets flotter dans l’espace. «Dans les années 60 et 70, lorsque les opérateurs utilisaient leur véhicule, qu'il s'agisse d'un engin spatial ou de corps de fusée, ils laissaient généralement du propulseur à bord», explique-t-il. «Ce propulseur a été la principale source d'explosions ultérieures.» Lorsque le vaisseau spatial a explosé - en raison de la pression croissante au fil du temps ou du mélange accidentel du propulseur et de l'oxydant, les deux composants principaux du carburant pour fusée - ils ont envoyé une grande quantité de minuscules fragments en orbite. .
La sonde spatiale russe échouée, Phobos-Grunt, s'est récemment écrasée. (Wikimedia Commons) 
Après des décennies d'exploration spatiale, il y a maintenant plus de 500 000 débris artificiels d'une taille supérieure à un demi-pouce. (Gracieuseté du bureau du programme des débris orbitaux de la NASA) 
En septembre dernier, des inquiétudes ont été exprimées quant à l'emplacement des vestiges de ce satellite de recherche en chute de la NASA. (NASA) Bien que la NASA ait identifié le problème au début des années 80 et ait réussi à convaincre la communauté spatiale internationale de "passiver" - supprimer tout le carburant résiduel d'un engin spatial après l'avoir terminé - deux événements récents ont grandement contribué au problème des débris spatiaux. «Le premier événement a été le test anti-satellite chinois de janvier 2007», a déclaré Johnson. «C’était une action délibérée: les Chinois ont envoyé un dispositif pour frapper à très haute vitesse un vieux satellite météorologique.» L’autre événement, en 2009, a été une collision accidentelle entre un satellite de télécommunication appartenant aux États-Unis et un satellite russe en ruine. Les deux incidents combinés ont créé environ 5 000 débris catalogués (objets de plus de quatre pouces), soit près du tiers du total en orbite.
Le département de la Défense calcule quotidiennement les orbites individuelles pour les quelque 16 000 débris répertoriés, tandis que le bureau de Johnson utilise des télescopes, des radars et des programmes statistiques pour suivre les objets plus petits. La majorité des pièces se trouvent sur une orbite terrestre basse, à une centaine de mètres de la Terre. La durée pendant laquelle un seul débris reste en orbite dépend de son altitude, entre autres facteurs: les éléments en orbite inférieure sont plus entraînés par l'atmosphère et descendent plus rapidement, en quelques mois ou en plusieurs années. Les objets de plus haute altitude peuvent rester en orbite pendant des décennies, voire des siècles.
La NASA a ouvert la voie en établissant des règles internationales exigeant des plans de récupération sécurisés pour tous les satellites lancés, mais les débris déjà en orbite posent un problème permanent, déclare Greg Allen, analyste senior chez Avascent, groupe de conseil en aérospatiale. «Le problème, c’est que vous pouvez avoir un petit accident - tel qu’un débris heurtant un satellite - qui pourrait causer un énorme problème», dit-il. «Si vous pensez à quelque chose de minuscule qui vous frappe, comme une clé, dans un espace en orbite terrestre basse, il vous frappe à 17 000 milles à l'heure. Cela ressemble à un missile extrêmement puissant qui vous frappe, rien que par l'énergie cinétique. »En juillet dernier, l'équipe de la Station spatiale internationale a été forcée de s'abriter dans des nacelles d'évacuation lorsqu'un débris est passé dangereusement à proximité, à une centaine de mètres de la station. à 29 000 miles par heure.
L'homme explore l'espace depuis plus de 50 ans. Nous avons laissé beaucoup de retard. Un nouveau film en 3D emmène les spectateurs dans un voyage à travers ce nuage de déchetsLe programme de débris orbitaux de la NASA vise à minimiser les accidents potentiels en les anticipant. «Nous effectuons une évaluation pour chaque satellite opérationnel, en prenant généralement trois jours dans l’avenir. Si nous pensons qu’un autre objet est sur le point de le toucher, nous en informons le propriétaire-exploitant», explique Johnson. «Ensuite, il appartient au propriétaire-exploitant de faire quelque chose.» En moyenne, dit-il, il y a une manœuvre visant à éviter les collisions par semaine.
Le plus gros problème, cependant, est ce qui va arriver aux satellites défunts et aux autres gros objets qui ne peuvent pas être déplacés. «Seulement 5% de ces gros objets sont des engins spatiaux opérationnels. Les 95% restants sont incontrôlables », déclare Johnson.
Ces collisions constantes produisent de plus en plus de débris, ce qui entraîne encore plus de collisions. En conséquence, le nombre d'objets en orbite pourrait continuer à augmenter même si nous cessions complètement de produire des débris. En 1978, le scientifique Donald J. Kessler de la NASA avait postulé que si la densité d'objets en orbite terrestre basse atteignait un point de basculement, cela déclencherait une telle réaction en chaîne. Ce phénomène est maintenant connu sous le nom de syndrome de Kessler et un rapport publié par la National Academy of Sciences en septembre indique qu'il est fort possible que nous ayons déjà dépassé le point de non-retour pour les déchets de l'espace.
Cela a amené certains à envisager une mesure radicale: nettoyer activement l'orbite terrestre. Un éventail de plans - allant des plus pratiques aux plus apparents - a été proposé pour accomplir cet exploit. «Il y a la technique classique, où vous avez simplement un véhicule, il monte, il rencontre un objet abandonné et il se verrouille dessus», explique Johnson. «Une fois que vous l'avez capturé, vous le ramenez à une altitude inférieure ou à une profondeur comparable à celle de l'atmosphère terrestre.» Cette approche serait probablement d'un coût prohibitif, de sorte que les projets plus innovants abondent. Les suggestions incluent des lasers au sol, des véhicules de nettoyage sans équipage en orbite, des filets maillés suspendus par des barrages spatiaux gonflables, des gels adhésifs et même des «voiles» pouvant être attachées à des débris et augmentant suffisamment leur traînée pour les abattre.
Ces plans relèvent actuellement de la science-fiction - les technologies sont loin d’être suffisamment avancées pour capturer de minuscules bric-à-brac se déplaçant à une vitesse de 17 000 km / h ou plus. Avec autant de choses en jeu, il est impératif que les scientifiques trouvent une solution. «Certaines orbites vraiment précieuses, comme peut-être une orbite de satellite météorologique ou d'espionnage, pourraient tout simplement être hors d'atteinte en raison de leur encombrement», explique Allen. "L'espace est incroyablement précieux, alors nous ne voulons vraiment pas le perdre."
