Les hommes, depuis 1957, envoient des satellites en orbite autour de la Terre. Le 4 octobre 1957, l'Union soviétique lançait Spoutnik 1, le premier satellite artificiel en orbite autour de la Terre. Le 3 novembre 1957, l'URSS récidivait en lançant Spoutnik 2 avec à son bord le premier organisme vivant à aller dans l'espace, une chienne dénommée Laïka. Il y a actuellement plus de 6000 satellites au-dessus de nos têtes dont seulement 2700 sont fonctionnels. Parmi eux, on retrouve des satellites de télécommunication, des satellites d’observations de la Terre, des satellites météo et des satellites de localisation. 2⁄3 de ces satellites sont dans l’orbite terrestre basse, c’est-à-dire situé à une altitude allant de 300 à 2500 km. De nos jours, la fréquence des lancements de satellites est très soutenue, comme en témoigne, entre autres, le lancement des 60 satellites Starlink tous les mois par SpaceX. C’est pourquoi il est intéressant de se demander en quoi les satellites participent-ils à la pollution spatiale. Dans un premier temps nous verrons ce que représente la pollution spatiale comme dangers dans l’espace puis les méthodes proposées pour diminuer le nombre de débris dans l’espace.
Ce que représente la pollution spatiale comme dangers dans l’espace
La pollution spatiale est la dégradation de l’environnement spatial causée par les activités humaines liées à l’exploration spatiale. Autour de la Terre gravitent des satellites fonctionnels, mais aussi des étages de fusée et des fragments de toutes sortes. On compte aujourd’hui plus de 140 millions de débris de toute sorte et de toute taille mais seuls ceux de 10cm sont traçables depuis la Terre. La traçabilité des débris est nécessaire car elle permet de prévoir des manœuvres d’évitement aux satellites fonctionnels ou bien aux stations spatiales. Les manœuvres d’évitement sont décidées au sol par des ingénieurs surveillance de l’espace. Comme ces déchets gravitent à environ 8km/s, ils possèdent une énergie cinétique importante et ils peuvent causer de très gros dégâts, et créer de nouveaux débris en cas de collision. A titre de comparaison, une collision avec un débris de 1 mm est équivalente en matière d’énergie à une collision avec une boule de bowling lancée à 100 km/h. Le problème pourrait devenir très grave si aucune mesure n’est prise. En effet, le syndrome de Kessler émet l’hypothèse qu'au-delà d’une certaine quantité de débris, une réaction en chaîne créerait une enveloppe de débris autour de la Terre et condamnerait toute tentative d’exploration spatiale.
Les méthodes proposées pour diminuer le nombre de débris dans l’espace
Toutefois, il existe des méthodes pour diminuer le nombre de gros débris. Par exemple, il existe des satellites nettoyeurs qui, muni d’un harpon, et d’un filet, amènent les débris proche de l’atmosphère terrestre ou celles-ci se désintègreront. Mais cette méthode est lente et coûteuse. De plus, des législations préconisent d’emporter un supplément de carburant et des propulseurs pour désorbiter les satellites en fin de mission mais comme aucune sanction n’existe pour réprimer ceux qui ne respectent pas les règles, pas grand monde les appliquent. Ils essaient aussi de créer des satellites autodestructeurs.
Il faudrait équiper les satellites de systèmes de propulsions pour s’approcher de l’orbite terrestre. Ceci leur permettrait de faire une manœuvre de désorbitation contrôlée les faisant rentrer dans l’atmosphère pour se désintégrer. Un satellite à un mouvement circulaire uniforme, c’est-à-dire que a=aN.N+aT.T= v2/r+dv/dt avec aT.T= 0 car le mouvement est uniforme. Or, on cherche justement une accélération tangentielle ralentie, soit aT.T=dv/dt < 0. L’accélération doit être ralentie, mais pas trop fortement sans quoi il ne se désintègrerait pas car lui faire seulement traverser l’atmosphère serait inutile car il n’aurait pas le temps de disparaître.
Enfin, il existe d’autres moyens de conception tels que les matériaux,des orbites de rebut ou des structures de désorbitation pour ainsi minimiser leur impact environnemental. De plus, les gouvernements peuvent établir des réglementations pour réglementer les lancements de satellites et de fusées et exiger que les opérateurs de satellites retirent leurs satellites désaffectés de l'orbite terrestre.
En somme, la lutte contre la pollution spatiale nécessite une coopération entre les agences spatiales, les concepteurs de satellites, les opérateurs de satellites et les gouvernements. Nous devons travailler ensemble pour protéger notre environnement spatial pour les générations futures.