Retour sur la Terre - Épisode 5 - Un peu d’ordre dans l’espace

Pour sa quatrième saison, le Podcast Mars la Nouvelle Odyssée de France Info, en partenariat avec la Cité de l’espace, revient sur la Terre. Dans ce cinquième épisode, Olivier Edmond reçoit Pierre Omaly, expert en débris spatiaux et responsable de l’initiative Tech 4 Space Care au CNES, pour parler des débris spatiaux et parler des enjeux de la réglementation pour les limiter, voire les retirer de l’orbite terrestre.

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Avec la multiplication du nombre de satellites et l’augmentation de la fréquence des lancements, le nombre d’objets qui orbitent autour de nos têtes a explosé. Plus de 200 millions de débris inactifs de plus d’1 mm tournent ainsi autour de la Terre. Il est nécessaire de les surveiller pour éviter les collisions. Face à cela, les agences doivent se doter d’outils de réglementation pour limiter le nombre de nouveaux débris. L’innovation doit permettre aussi de nettoyer l’orbite ou de prolonger la vie des satellites pour un espace plus durable.

Pierre Omaly, ici au Bourget en juin 2023, est expert en débris spatiaux et responsable de l’initiative Tech 4 Space Care au CNES.

Un espace encombré

Le nombre d’objets en orbite a explosé

L’espace autour de notre planète est de plus en plus encombré. Cette situation est principalement due à l’arrivée des constellations de satellites et des nouveaux acteurs du spatial issus du domaine privé. Ces constellations, composées de nombreux satellites, visent à fournir des services globaux, comme l’accès à internet. Cependant, leur déploiement massif contribue à l’augmentation exponentielle du nombre d’objets en orbite. « Plus on met de satellites en espace et plus, il y en a qui tombent en panne, ça fait de plus en plus d’objets à gérer », précise Pierre Omaly, expert en débris spatiaux au CNES. « Un satellite opérationnel ou un débris circule à la même vitesse et reste en orbite. Et donc il y en a un qu’on peut piloter et l’autre qu’on ne peut pas piloter ». À cela s’ajoutent les étages de lanceurs, des parties de fusées qui restent en orbite après avoir mis les satellites en place. La difficulté pour les agences spatiales est donc de savoir où sont les objets, quelles sont leurs trajectoires et prévoir les risques de collision pour les éviter. Si on sait où sont les objets de plus de 10 cm, c’est plus difficile pour des éléments plus petits. Or, ils sont tout aussi dangereux. « Il y en a plusieurs centaines de millions qui sont plus petits que ces 10 cm, et se déplacent à une vitesse de 8 km par seconde », souligne Pierre Omaly. « Ces vitesses sont tellement impressionnantes qu’en cas de collision, on a vraiment des énergies colossales qui sont mises en jeu et qui font que les véhicules explosent en d’autres petits morceaux et donc des petits morceaux qui explosent et qui refont des nouvelles collisions. C’est ce qu’on appelle le syndrome de Kessler. Donc c’est ce qu’il faut absolument éviter ».

La nécessité d’une réglementation

Les agences spatiales et notamment l’ESA et le CNES ont décidé de réguler ce secteur

Face à la prolifération des débris spatiaux, la mise en place d’une réglementation internationale et nationale est primordiale. Il existe un guide bonnes pratiques émanant de l’ONU. « Ce sont des règles qui disent qu’il ne faut pas faire de débris, il ne faut pas exploser, il faut désorbiter. Ensuite, c’est à chaque pays de décliner ces principes », indique Pierre Omaly. La France a été pionnière en la matière en adoptant dès 2008 une loi sur les opérations spatiales. Cette loi impose aux industriels du secteur des normes strictes pour limiter la production de débris spatiaux et encourage des pratiques responsables. « On nous l’a assez reproché au début, mais maintenant tous les pays sont en train de faire des lois ». L’adoption de lois nationales, inspirées des directives internationales, est donc essentielle pour encadrer les activités spatiales et garantir un espace durable.

Avant et après un impact d’un débris de mois de 5 mm sur le panneau solaire du satellite Sentinel-1A en 2016.

Le projet Clearspace prévoit de prolonger la vie d’un satellite géostationnaire en lui ajoutant un réservoir d’ergol.

Quelles perspectives pour le nettoyage de l’espace ?

Des initiatives envisagent de prolonger la vie de satellites ou de nettoyer l’orbite basse

Face à ce défi, des solutions innovantes émergent, notamment des projets de « camions poubelles de l’espace ». Différents projets, menés par des agences spatiales comme l’ESA et le CNES, visent à développer des « véhicules qui vont avoir la capacité d’aller attraper des objets non coopératifs, c’est-à-dire des débris », explique l’expert en débris spatiaux du CNES. « Il faut s’approcher d’un objet qui se déplace à 8 km/s en tenant compte des contraintes de la mécanique orbitale. Une fois à proximité du débris, le véhicule devra l’accrocher sans le percuter, puis le descendre vers l’atmosphère pour qu’il se consume ou le diriger vers une zone inhabitée ». On imagine aussi de prolonger la vie de certains satellites. Cette perspective ouvre la voie à une nouvelle ère pour l’industrie spatiale, où les satellites ne seraient plus considérés comme des objets jetables, mais comme des systèmes réparables et durables. Les initiatives privées, comme celle de l’entreprise japonaise Astroscale qui envisage des satellites capables de récupérer des débris, ou de Clearspace qui propose de prolonger la durée de vie des satellites géostationnaires jouent un rôle crucial en prenant des risques et en développant des technologies qui permettront de créer un marché pour le nettoyage et la réparation des satellites.