Débris spatiaux

De voir une pancarte indiquant « Déchets interdits » dans un parc de ton voisinage n’a rien de surprenant. Mais t’attendrais-tu à en voir une dans l’espace? Les débris spatiaux sont de plus en plus nombreux et constituent un danger de plus en plus grand. Voyons ensemble de quoi il s’agit, quels risques ils entraînent et ce que les scientifiques, les ingénieurs et les politiciens peuvent faire pour résoudre le problème.

Que sont les débris spatiaux?

Certains objets ont leur place dans l’espace, comme les satellites fonctionnels et les stations orbitales. Mais d’autres sont considérés comme des déchets. Il est difficile d’évaluer le nombre exact de ces débris qui tournent autour de la Terre, mais l’Agence spatiale européenne estimait qu’il y en avait déjà plus de 8 500 tonnes en 2019. En les rassemblant tous, on obtient alors l’équivalent d’environ 100 navettes spatiales!

La NASA doit composer avec ces débris spatiaux depuis des années. En 2013, on y suivait le parcours de plus de 500 000 objets — de morceaux allant de la taille d’une bille à des satellites défectueux entiers — voyageant à des vitesses pouvant atteindre 28 000 km/h!

Mais de quoi se compose exactement cette couche de débris? De beaucoup de choses hétéroclites… On y trouve notamment des propulseurs d’appoint qui se sont détachés lors de lancements de navette, de même que les vestiges d’explosions accidentelles ou voulues. Il y a même une étrange collection d’objets perdus par les astronautes : un gant, une caméra, des outils, des sacs d’ordures, etc.

Le savais-tu?

Un des plus gros débris spatiaux actuellement en orbite est le satellite en panne Envisat, qui pèse huit tonnes et qui pourrait continuer de tourner autour de la Terre pendant 150 ans!

Mais les choses les plus dangereuses sont souvent les minuscules fragments que la NASA ne peut suivre. La plus grande partie des débris spatiaux qui inquiètent les scientifiques se trouve dans une région appelée « l’orbite basse » de la Terre. C’est dans cette région que circulent la Station spatiale internationale (SSI) et la majorité des satellites fonctionnels, car il faut moins d’énergie pour se déplacer que sur des orbites plus éloignées et qu’il est plus facile d’observer la surface de la Terre de (relativement) près. Elle se situe à une altitude de 180 à 2 000 km au-dessus de la surface terrestre.

Plus on est en orbite près de la Terre, plus la vitesse augmente – les objets en orbite basse se déplacent à près de 28 000 km/h et font environ ¾ de tour de la Terre toutes les heures (et s’ils se heurtent, ils vont souvent dans des directions opposées). À cette vitesse, même une particule aussi petite qu’un éclat de peinture peut causer des dégâts surprenants!

Quelle envergure ce problème pourrait-il réellement atteindre?

Heureusement pour nous, terriens, il y a vraiment beaucoup de place dans l’espace! En moyenne, il faudrait se déplacer en orbite basse sur environ 125 km, soit la distance entre Toronto et les chutes Niagara, avant de croiser un débris spatial assez gros pour être suivi par la NASA.

Le savais-tu?

Chaque jour en moyenne depuis les 50 dernières années, un débris spatial retombe dans l’atmosphère terrestre.

Mais cela ne veut pas dire qu’il ne faut pas s’inquiéter! Le film de 2013 intitulé « Gravité » montrait des astronautes confrontés à un scénario fort possible appelé « syndrome de Kessler ». Ce scénario veut qu’on puisse atteindre un seuil critique où les débris spatiaux sont si denses qu’une collision peut en entraîner d’autres de plus en plus nombreuses, créant ainsi une réaction en chaîne susceptible de détruire tout ce qui se trouve là-haut!

Un tel événement serait vraiment désastreux, puisque nous sommes devenus très dépendants des satellites que nous avons mis en orbite. Ils nous aident en effet sur de très nombreux plans, comme les communications et la navigation par exemple. C’est pourquoi tout le monde, de la NASA aux compagnies technologiques en passant par les gouvernements, cherche des moyens de se débarrasser des débris qui encombrent déjà l’espace!

Le savais-tu?

Il n’y a actuellement aucune loi ou règlement international pour minimiser les débris spatiaux, mais les agences spatiales travaillent conjointement sur ce problème.

Comment se débarrasser des débris spatiaux?

Une des manières les plus simples de se débarrasser des débris spatiaux est de modifier leur orbite afin qu’ils retombent dans l’atmosphère terrestre et s’y consument. Or, il y a deux façons d’y arriver :

1. Au moyen de fusées. De petites fusées sur les satellites endommagés peuvent elles-mêmes les pousser vers une orbite plus basse. 
2. Au moyen de lasers. Les scientifiques peuvent viser d’un rayon laser des débris spatiaux afin de les pousser dans la direction voulue. Ce rayon pourrait même provenir de la surface terrestre si le laser est construit de manière à être assez précis!

Pour le moment, les scientifiques n’utilisent que la solution des fusées. Les lasers ne sont pas encore employés parce que les gouvernements s’inquiètent des dangers qu’ils représentent dans l’espace. Ils pourraient après tout endommager des objets qui ne font pas partie des débris.

Certaines entreprises ont proposé l’envoi d’un vaisseau ou d’un filet géant qui pourrait physiquement tirer les débris spatiaux vers des orbites de chute. De cette façon, ils pourraient soit se consumer, soit tomber dans un « cimetière orbital », loin des satellites opérationnels.

La dernière idée de la NASA consiste à utiliser un nouveau type de « velcro spatial » qui pourrait agripper les débris. Cette idée a été inspirée par les geckos! Leurs doigts peuvent en effet adhérer aux murs grâce à de petites lamelles qui créent de l’électricité statique. C’est le même phénomène qui se produit quand tu frottes un ballon de baudruche sur tes cheveux pour générer une charge statique qui permet au ballon de coller aux surfaces. Les astronautes ont testé cette idée à l’intérieur de la Station spatiale internationale en 2017.

Que nous réserve l’avenir?

Alors que les humains repoussent les limites de l’exploration spatiale et envoient de plus en plus de gens au-delà de la Terre, le problème des débris spatiaux prend de plus en plus d’importance. Heureusement, certains des meilleurs scientifiques et ingénieurs de la planète sont sur l’affaire. Qui sait? Nous pourrions assister à la naissance d’une toute nouvelle industrie : l’enlèvement des ordures spatiales!