Les futurs éboueurs de l'espace
Différentes solutions ont été imaginées. Toutefois, chercheurs, ingénieurs et étudiants du monde entier planchent encore sur la meilleure des réponses…
Elimination des débris spatiaux © CNES
Le moteur suicide
Pour les agences spatiales, pas question d’envoyer des hommes verts dans l’espace : un humain qui ramasserait à la main des déchets spatiaux, rien de plus farfelu !
Une navette poubelle ? Tout aussi invraisemblable : quel filet permettrait de collecter les déchets éparpillés sur des kilomètres ?
Et que faire de la navette une fois pleine de détritus ?
Beaucoup d’idées ont été suggérées puis abandonnées. D’autres sont en cours d’élaboration, ou en phase de test.
L’une d’elles consisterait à attraper l’objet et à installer dessus un moteur à propulsion. Grâce à cette propulsion, l’objet serait dirigé vers l’atmosphère où il se consumerait.
Plusieurs types de moteur sont à l’étude : carburants solides, hybrides, ergols liquides, moteurs électriques,… Chacun avec des avantages et des inconvénients qu’il faut mettre en balance.
Pourra-t-on un jour détruire les petits débris spatiaux à l'aide d'un tir laser ? La Nasa le pense © Y. Beletsky / ESO
Le laser destructeur
La Nasa travaille depuis plus de dix ans sur le projet Orion : il consisterait à tirer avec un laser sur les petits débris spatiaux.
Ici, le laser serait à terre ; mais on pourrait aussi bien envisager de tirer depuis le ciel ou en orbite. Le but n’est pas de détruire le déchet, mais d’en pulvériser une toute petite partie de manière à ce que les infimes fragments servent à freiner le déchet pour le redescendre, comme dans une désorbitation de satellite.
Limitée par la performance des lasers, la méthode a toutefois le mérite de s’affranchir des multiples problèmes liés à l’accrochage des déchets.
En effet, s’il faut attraper le déchet pour le détruire, que vaut-il mieux utiliser : un bras robotique, un filet, un crochet ou un câble ? La question reste ouverte.
Un bras robotique arrime le débris au chasseur et fixe le câble. 2 : Le câble est déroulé sur plusieurs kilomètres. 3 et 4 : Lorsque le câble est coupé, le chasseur et le débris s’éloignent : le débris rentre dans l’atmosphère où il va se consumer © CNES
Le câble chasseur
Autre solution, le satellite chasseur : son câble de kevlar servirait à la fois à attraper le débris et à le désorbiter.
Tendu sur une trentaine de kilomètres, le câble placerait le débris sur une orbite plus basse que le chasseur situé au-dessus.
Dans cette configuration, le câble subit une tension telle que, si on le rompt, l’extrémité basse du câble descend davantage et la partie haute remonte encore plus. D'une pierre deux coups : on pourrait ainsi obtenir une descente du déchet vers l’atmosphère et un déplacement du satellite chasseur vers un autre déchet situé plus haut.
D’après les calculs, un seul satellite chasseur pourrait ainsi désorbiter une cinquantaine de débris à la suite !
Autre solution prometteuse étudiée par plusieurs pays : le câble électrodynamique. Déployé sous un satellite et parcouru d’un courant électrique, il induirait des forces de freinage qui forcerait le déchet à descendre vers l’atmosphère.
L’augmentation de la surface d’un satellite, par des airbags ou par le déploiement de grandes voiles, augmenterait la force de freinage exercée par l’atmosphère résiduelle en orbite basse, provoquant ainsi une perte d’altitude et, in fine, la rentrée dans
La voile de freinage
La stratégie explorée par l’Agence spatiale européenne consiste à déployer une voile sur le satellite en fin de vie, afin qu’il redescende.
Explication. Prenez une feuille de papier, pliez-la en boule et jetez-la à l’horizontale : elle avance, puis retombe. Dépliez la feuille et jetez-la à l’horizontale : elle retombera presque aussitôt.
De la même manière, avec de grosses ailes déployées, le satellite retombe cinq à dix fois plus vite que sans ses ailes !
Vous pensiez que le vent soufflerait sur la voile ? Bigre, mais il n’y a pas de vent dans l’espace ! Juste une atmosphère résiduelle qui, malheureusement, devient trop ténue à partir de 1 000 km d’altitude pour que cette stratégie fonctionne encore…
Encore un exemple qui vient confirmer ce que chacun pressent : la solution unique n’existe probablement pas… Adapter les solutions en fonction des situations (selon la taille et l’altitude du déchet) est probablement la bonne voie.
La balle est donc du côté des ingénieurs.
En savoir plus :
- "Un projet innovant contre la pollution orbitale", sur le site cnes.fr
- La désorbitation de l'ATV, 1er cargo ravitailleur européen, sur le site cnes.fr
- Quel chasseur de débris pour demain ? sur le site cnes.fr
- "Vers un satellite nettoyeur de débris", sur le site du Figaro
