La toute première amende pour « débris spatiaux » vient d’être infligée aux Etats-Unis. Elle concerne l’entreprise de télécommunication Dish Network, qui devra payer 150 000 dollars à la Federal Communications Commission (FCC), pour ne pas avoir éliminer correctement l’un de ses satellites en orbite.
Dérisoire en apparence, cette sanction est assez révélatrice de la prise de conscience qui s’opère au sein des grands acteurs du spatial. Car cela fait désormais plus de soixante-cinq ans - depuis le lancement de Spoutnik 1 en 1957 – que le nombre de satellites en orbite croît de façon fulgurante, et inquiétante.
L’encombrement de l’espace embarrasse d’abord les scientifiques, tant il brouille son observation en amplifiant les perturbations lumineuses et les interférences radio. Il gêne également les opérateurs de satellites, ces lanceurs de méga-constellations qui se livrent, depuis plusieurs années, une compétition sans relâche en orbite basse pour développer internet partout sur la planète.
Mais au-delà des nouveaux lancements, l’inquiétude des chercheurs se cristallise aujourd’hui sur la prolifération des débris, ces brisures tourbillonnantes qui se retrouvent piégées par millions au-dessus de nos têtes. Statistiquement, l’encombrement reste relativement faible si l’on rapporte le nombre de débris à l’immensité de l’espace au sein duquel ils gravitent. Mais l’accumulation dans le temps d’objets qui se croisent et se recroisent de façon cyclique, augmente mécaniquement la probabilité de collisions, elles-mêmes génératrices de nouveaux débris.
Pour réduire les chocs potentiels, des robots nettoyeurs peuvent être envoyés dans l’espace. Mais nous pouvons également compter sur une alliée de poids, l’atmosphère, qui a cette double particularité d’entrainer, d’abord, tous les objets qui la traversent dans une spirale descendante, puis de les fondre, ensuite, en les portant à très haute température.
Malheureusement, cette destruction n’est pas totale, et force est de reconnaître que tous ces mécanismes de nettoyage, qu’ils soient naturels ou artificiels, ne permettent pas de vider l’espace de manière assez efficace pour enrayer ce que redoutent bon nombre de chercheurs : le syndrome de Kessler.
Alors, pour comprendre la nature et prendre toute la mesure de la menace qui gravite au-dessus de nos têtes, nous avons interrogé Christophe Bonnal, expert à la direction de la stratégie du Centre national d’études spatiales (Cnes).
Dérisoire en apparence, cette sanction est assez révélatrice de la prise de conscience qui s’opère au sein des grands acteurs du spatial. Car cela fait désormais plus de soixante-cinq ans - depuis le lancement de Spoutnik 1 en 1957 – que le nombre de satellites en orbite croît de façon fulgurante, et inquiétante.
L’encombrement de l’espace embarrasse d’abord les scientifiques, tant il brouille son observation en amplifiant les perturbations lumineuses et les interférences radio. Il gêne également les opérateurs de satellites, ces lanceurs de méga-constellations qui se livrent, depuis plusieurs années, une compétition sans relâche en orbite basse pour développer internet partout sur la planète.
Mais au-delà des nouveaux lancements, l’inquiétude des chercheurs se cristallise aujourd’hui sur la prolifération des débris, ces brisures tourbillonnantes qui se retrouvent piégées par millions au-dessus de nos têtes. Statistiquement, l’encombrement reste relativement faible si l’on rapporte le nombre de débris à l’immensité de l’espace au sein duquel ils gravitent. Mais l’accumulation dans le temps d’objets qui se croisent et se recroisent de façon cyclique, augmente mécaniquement la probabilité de collisions, elles-mêmes génératrices de nouveaux débris.
Pour réduire les chocs potentiels, des robots nettoyeurs peuvent être envoyés dans l’espace. Mais nous pouvons également compter sur une alliée de poids, l’atmosphère, qui a cette double particularité d’entrainer, d’abord, tous les objets qui la traversent dans une spirale descendante, puis de les fondre, ensuite, en les portant à très haute température.
Malheureusement, cette destruction n’est pas totale, et force est de reconnaître que tous ces mécanismes de nettoyage, qu’ils soient naturels ou artificiels, ne permettent pas de vider l’espace de manière assez efficace pour enrayer ce que redoutent bon nombre de chercheurs : le syndrome de Kessler.
Alors, pour comprendre la nature et prendre toute la mesure de la menace qui gravite au-dessus de nos têtes, nous avons interrogé Christophe Bonnal, expert à la direction de la stratégie du Centre national d’études spatiales (Cnes).
Category
🗞
NewsTranscription
00:00 Depuis le premier satellite Sputnik lancé en 1957 par les Russes,
00:03 le nombre de satellites à envoyer en orbite n'a cessé de croître.
00:05 L'essor de la conquête spatiale dans les années 60-70,
00:12 ensuite la téléphonie mobile dans les années 90
00:14 et maintenant les constellations de mini satellites
00:17 pour développer Internet partout sur la planète.
00:18 Il y a un tel nombre de nouvelles activités dans l'espace.
00:22 On voit émerger de nouveaux satellites tous les jours.
00:29 Les satellites de la Terre sont en train de se développer.
00:32 Les satellites de la Terre sont en train de se développer.
00:34 Les satellites de la Terre sont en train de se développer.
00:37 Les satellites de la Terre sont en train de se développer.
00:39 Même si on arrêtait complètement tout le spatial demain,
00:41 le nombre d'objets en orbite va continuer d'augmenter de façon exponentielle.
00:45 Le nombre d'objets en orbite va continuer d'augmenter de façon exponentielle.
00:48 Le nombre d'objets en orbite va continuer d'augmenter de façon exponentielle.
00:51 Le nombre d'objets en orbite va continuer d'augmenter de façon exponentielle.
00:54 Le nombre d'objets en orbite va continuer d'augmenter de façon exponentielle.
00:55 Un débris spatial, c'est un objet artificiel,
00:58 orbital ou non fonctionnel.
01:01 Par exemple, c'est tous les vieux satellites hors d'usage qu'on a laissés là-haut.
01:04 C'est les vieux étages de fusées qui ont servi à les lancer en orbite.
01:08 C'est des débris qu'on a lancés en même temps que les satellites,
01:11 par exemple des sangles, des capots, des coiffes,
01:14 et qu'on a laissés en même temps que le satellite sur les orbites là-haut.
01:18 Et enfin, c'est la collection complète de tous les débris de toute taille
01:22 issus des explosions et des fragmentations.
01:25 Les orbites basses
01:32 D'abord, les orbites basses, jusqu'à 1500 km d'altitude depuis la surface de la Terre.
01:38 C'est là, par exemple, qu'on va retrouver toutes les méga-constellations,
01:41 comme Starlink, tous les satellites d'observation de la Terre,
01:44 pas mal de satellites de communication, etc.
01:46 C'est là qu'il y a l'essentiel de nos objets,
01:49 non seulement des débris, mais également les satellites actifs.
01:53 La deuxième zone, c'est une zone beaucoup plus loin,
01:55 vers 20 000 km d'altitude à peu près,
01:58 dans laquelle on trouve tous les satellites de navigation.
02:02 Galiléo, GPS, Beidou-Kompas chez les Chinois, Glonass chez les Russes.
02:06 Donc, c'est des satellites absolument fondamentaux, mais en assez faible nombre.
02:11 Et la troisième zone classique, c'est l'orbite géostationnaire,
02:14 celle qui est pile à 35 800 km d'altitude au-dessus de l'équateur
02:19 et qui tourne en même temps que la Terre,
02:21 ce qui permet d'avoir une antenne qui est toujours fixe vers un satellite donné.
02:25 C'est l'orbite qui est très utilisée pour tout ce qui est télécommunication,
02:28 télévision, mais également météo et autres.
02:31 Les plus gros débris, c'est des autobus, 9 tonnes, 9 mètres.
02:39 On sait très bien caractériser les objets de plus de 10 cm.
02:48 Pourquoi ? Parce qu'on les voit bien, soit avec des télescopes, soit avec des radars.
02:52 Et donc, on est capable de les cataloguer.
02:55 Ces objets catalogués, on en a aujourd'hui 27 000.
02:59 Normalement, on devrait en avoir 36 000,
03:01 mais la différence tient sur les objets militaires, par exemple,
03:05 qui ne sont pas dans les catalogues.
03:06 Si on descend un peu plus au niveau taille,
03:08 des objets de 1 cm, on en a à peu près 1 million.
03:12 Des objets de 1 mm, on en a à peu près 150 millions.
03:17 1 cm, 1 mm, ça ne semble pas gros,
03:20 mais avec la vitesse excessive qu'ils ont en orbite,
03:24 les effets des collisions peuvent être absolument catastrophiques.
03:27 Si vous prenez, par exemple, l'endroit le pire au-dessus de nos têtes,
03:42 si vous prenez une boîte qui fait 100 km sur 100 km sur 1000 km,
03:47 là-dedans, statistiquement, vous avez un objet de la taille du poing, un seul.
03:50 Le risque d'avoir une collision jusqu'en travers une fois
03:54 est tout à fait négligeable.
03:55 Là où on commence à avoir des problèmes, c'est si on y reste longtemps.
03:58 L'atmosphère que nous respirons ici,
04:09 il y en a encore un peu jusqu'à 2000 km d'altitude, à peu près.
04:13 Plus on s'élève, moins il y en a.
04:15 Cette atmosphère a comme particularité que quand vous déplacez un objet
04:18 dans l'atmosphère, même résiduel, même très ténu,
04:21 cet objet subit une pression qu'on appelle la pression dynamique.
04:24 C'est la pression qui s'exerce sur votre main
04:27 quand vous passez la main par la fenêtre de la voiture.
04:29 Et on montre en mécanique spatiale que quand on freine, comme ça, on descend.
04:33 Donc tous les objets jusqu'à 2000 km d'altitude
04:35 sont engagés dans une spirale descendante,
04:37 et non seulement descendante, mais en plus descendante de plus en plus vite,
04:40 parce que plus vous freinez, plus vous descendez,
04:42 plus vous descendez, plus il y a d'atmosphère, plus il y a d'atmosphère,
04:45 plus ça freine, etc.
04:46 Si vous êtes à 600 km d'altitude, il y en a pour 20 ans.
04:58 Si vous êtes à 800 km, il y en a pour 200 ans.
05:01 À 1000 km, il y en a pour 1000 ans, etc.
05:03 Au moment de la rentrée, la descente, la spirale,
05:10 le fait qu'on se rapproche des hautes couches de l'atmosphère,
05:12 donc on freine de plus en plus,
05:14 le freinage va entraîner une fragmentation de l'objet,
05:18 les panneaux solaires vont voler d'un côté, les antennes de l'autre, et autres.
05:21 Et secondo, surtout, ils vont subir un échauffement très fort,
05:25 un échauffement qu'on appelle cinétique, lié à la vitesse,
05:28 lié au frottement des molécules constitutives de l'air ambiant.
05:31 Et ça, ça va les porter à très haute température.
05:33 Donc ils vont fondre, ils vont se sublimer,
05:35 ils vont se vaporiser dans les hautes couches de l'atmosphère.
05:38 L'ordre de grandeur, c'est il y a à peu près 20% de la masse qui survit à la rentrée.
05:46 La Terre est couverte de 71% d'océans,
05:55 il y a 10% ou 11% de savannes, de déserts, etc.
05:58 Bref, il n'y a que 3% de la surface du globe qui soit densément peuplée.
06:03 Ce qui explique qu'à ce jour, on n'a jamais eu de victime.
06:05 Le nombre d'objets aussi élevé que le nettoyage
06:10 Quand on a plus de générations que de nettoyage, le nombre augmente.
06:14 Par exemple, c'est comme ça qu'en 2022, on a eu plus de 730 objets.
06:19 On imagine qu'on arrête complètement le spatial,
06:29 plus aucune activité, plus aucun lancement, plus aucun satellite.
06:32 Donc du coup, au niveau de ce qu'on va injecter en orbite,
06:35 il n'y a plus rien, sauf les collisions entre objets qui sont déjà là-haut.
06:39 Au niveau de nettoyage, on n'a plus que le nettoyage atmosphérique.
06:42 Et quand le nombre de collisions régénère un nombre de débris supérieur au nettoyage,
06:48 là, ça veut dire que même sans plus rien faire,
06:51 le nombre d'objets va continuer d'augmenter de façon exponentielle.
06:54 C'est ça qu'on appelle le syndrome de Kessler.
06:56 Et malheureusement, on l'a accroché entre 750 et 1000 km d'altitude à peu près.
07:02 Là-dedans, le nombre d'objets est en train de diverger.
07:05 Alors, ça diverge lentement, mais c'est inéluctable.
07:08 En orbite basse, là où c'est vraiment gênant,
07:15 97,5% des débris sont d'origine États-Unis, Russie, Chine.
07:21 Là où on a une obligation, ce n'est que quand ça devient une loi.
07:30 Et le premier pays à avoir une loi en 2008, c'est la France.
07:34 Mais pour le moment, on est un peu les seuls.
07:36 Je crois que le Japon a une nouvelle loi depuis quelques mois,
07:39 mais sinon, pour le moment, les autres, non.
07:41 [Musique]