Une nouvelle étude révèle que des débris spatiaux mesurant seulement 5 centimètres encombrent l’orbite géostationnaire, où se trouvent certains des satellites les plus coûteux. Les résultats de cette recherche ont été publiés en juin dans le Journal of Astronautical Sciences, selon le site Space.
Image du court-métrage «Déchets spatiaux : s’agit-il d’une crise ?». Source : ESA
Des chercheurs britanniques ont mis en évidence la présence de débris dangereux, jusqu’alors non observés, en orbite géostationnaire à environ 36 000 kilomètres d’altitude, menaçant ainsi les satellites.
Cette orbite est singulière, car les satellites y tournent autour de la Terre en parfaite synchronisation avec sa rotation, demeurant constamment au-dessus d’un même point de l’équateur. Un satellite sur cette orbite fournit une couverture continue d’une vaste partie du globe, un atout utilisé depuis des dizaines d’années pour des applications comme la diffusion télévisuelle, l’accès à Internet, l’observation de la Terre et la météorologie.
« Les débris en orbite géostationnaire sont comparables à un champ de mines. Personne de sensé n’entrerait dans un champ de mines terrestre sans détecteur. De même, il est imprudent de lancer un satellite en orbite géostationnaire sans une inspection adéquate des débris spatiaux, » a déclaré Stuart Eves, co-auteur de l’étude et consultant en espace chez SJE Space.
Les chercheurs ont retrouvé des débris invisibles en réexaminant un ensemble de données issues d’une précédente exploration des débris spatiaux menée par des astronomes avec le télescope Isaac Newton, sur l’île de La Palma dans les Canaries. En utilisant de nouveaux algorithmes de traitement des images, ils ont pu distinguer des objets plus petits, dont la réflexion lumineuse était bien plus faible que ce qui avait été détecté auparavant.
« La méthode de somme aveugle est très efficace, permettant d’augmenter la sensibilité des ensembles de données astronomiques. Elle teste de nombreuses trajectoires potentielles dans une séquence d’images pour détecter des cibles cachées, en superposant les images pour les faire ressortir du bruit de fond, » a expliqué Ben Cooke, autre co-auteur de l’étude.
Les chercheurs ont mis au jour 25 pistes de débris jusque-là ignorées, dont 80 % provenaient d’objets jusqu’alors inconnus. Cette découverte suscite des inquiétudes parmi les scientifiques, car les débris à ces altitudes se comportent différemment de ceux orbitant plus près de la Terre. À 36 000 kilomètres, l’atmosphère résiduelle est quasi inexistante, ce qui signifie qu’il n’y a pas de résistance de l’air pour faire perdre leur orbite aux objets, les conduisant à rester en orbite indéfiniment.
« Les débris dans la ceinture géostationnaire sont particulièrement préoccupants. Ils se trouvent très loin, bien au-dessus de l’atmosphère terrestre, rendant les petits objets exceptionnellement difficiles à détecter, et tout déchet formé restera là indéfiniment, » a noté James Blake, un autre co-auteur de l’étude.
Si l’orbite terrestre basse se purifie naturellement grâce au ralentissement des débris qui finissent par brûler dans l’atmosphère, à grande altitude, la concentration de débris augmente de manière continue, rendant le travail dans cette zone de plus en plus dangereux.
La géostationnaire est principalement habitée par de très grands satellites, coûteux et ayant des missions plus longues que les satellites des constellations en orbite terrestre basse. Ces engins, souvent équipés de panneaux solaires de plus de 30 mètres, peuvent subir des dommages considérables en cas de collision avec de minuscules débris spatiaux.
« Les débris peuvent se déplacer à des vitesses relativistes, jusqu’à plusieurs kilomètres par seconde. L’énergie dégagée est alors immense, et même de petites particules peuvent gravement endommager des satellites coûteux, » déclare Blake.
Les chercheurs prévoient désormais d’analyser d’autres images obtenues par des télescopes dans le monde entier pour mieux cerner l’ampleur de la pollution de l’orbite géostationnaire par les débris spatiaux.
Points à retenir
- Les débris spatiaux de 5 cm représentent un risque majeur pour les satellites en orbite géostationnaire.
- Cette orbite permet une couverture constante d’une grande partie de la Terre, facilitant diverses applications technologiques.
- La méthode de somme aveugle a été cruciale pour détecter des débris jusqu’alors invisibles.
- La quasi-absence d’atmosphère à 36 000 km amplifie la problématique de l’accumulation des débris.
- Les grandes tailles, et le coût des satellites en orbite géostationnaire, accentuent les conséquences potentielles des collisions avec de petits débris.
Ces découvertes posent de réelles questions sur la durabilité des activités spatiales dans un environnement de plus en plus encombré. Il est fascinant de considérer comment nous pouvons développer des stratégies pour aborder ce défi tout en préservant les avancées technologiques qui dépendent de cet espace. Quelles pourraient être les solutions innovantes à envisager pour limiter les risques liés aux débris spatiaux ? J’ai la conviction que l’évolution de nos technologies et de notre méthode de recherche sera déterminante pour préserver notre accès à cette précieuse ressource qu’est l’espace. La discussion est ouverte et passionnante !