Les débris spatiaux

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Débris spatial : Corps artificiel de plus de 10 cm et qui évolue sur l’orbite de la Terre en n’ayant plus de fonctionnalité pour les Hommes.

Population : Ensemble es objets envoyés en orbite par l’Homme (satellites fonctionnels et non fonctionnels).

Syndrome de Kessler : le risque de collision est proportionnel à la densité de débris dans l’orbite. Chaque collision entraîne la génération de plusieurs nouveaux débris, ce qui augmente le risque de collision.

Le premier envoi de satellite dans l’espace fut Spoutnik-1, envoyé en 1957 par l’URSS. Depuis, il y a eu environ 5 000 lancements qui ont été effectués et entre 60 à 100 nouveaux lancements par an envoient plus de 200 objets en orbite. On trouve aujourd’hui dans l’espace :

23 000 objets > 10 cm (satellites ou pièces détachées)
300 000 objets entre 1 et 10 cm (boulons, petites parties des satellites)
35 000 000 objets entre 0.1 et 1 cm (microparticules issus de collisions)

Schéma du lancement d’Ariane-5 en orbite, les parties détachées retombent soit dans l'océan soit deviennent des débris en orbite. Pline — Travail personnel. Sous licence GFDL via Wikimedia Commons

Il y a environ 5 900 tonnes de débris spatiaux autour de la planète ; c’est supérieur à la masse de météorites (objets naturels) en orbite.

Les principales zones orbitales où se trouvent les débris peuvent être divisés en 4 zones :

Orbite basse (1 000 km)
Orbite moyenne ou MEO (20 000 km)
Orbite géostationnaire GEO (35 000 km)
Orbite poubelle (200 km au-delà de l’orbite géostationnaire)

Les premiers satellites ont majoritairement été envoyés en orbite basse, entre 800 km et 1 200 km. Sur les 5 000 gros satellites de cette orbite, 700 seulement sont opérationnels, les autres composent un risque car ils ne sont pas contrôlables et proche de l’atmosphère.

La question que l’on peut se poser par rapport aux déchets spatiaux est :

« Pourquoi et comment observer l’évolution des déchets spatiaux ? »

Il est nécessaire de pouvoir estimer la densité et la localisation des débris pour éviter les risques de collision avec des satellites fonctionnels et pour contrôler les entrées des objets dans l’atmosphère.

Les petits débris sont estimés statistiquement, ce qui diminue la précision des observations, tandis que les débris supérieurs à 10 cm sont observés à l’aide de radars et de télescopes. La majorité des gros débris sont catalogués pour savoir déterminer leur position, qui en sont les propriétaires et depuis combien de temps ils sont en orbite.

L’augmentation de la population orbitale augmente la probabilité des risques qui peuvent être terrestres ou saptiaux.

Représentation de la population de satellites autour de la Terre.