Comment éviter que les satellites « zombies » provoquent une destruction atmosphérique ? Envoyez-les dans ce cimetière océanique

Aux États-Unis, l’individu moyen produit 4,9 livres de déchets par jour. Multipliez cela par une population qui ne cesse d’augmenter depuis des siècles, et la quantité de déchets qui circulent sur notre planète atteint rapidement des proportions astronomiques. Une promenade au coucher du soleil sur de nombreuses plages du monde, accompagnée du bruit des microplastiques croquants sous les pieds, révélera à quel point les humains sont habiles à trouver des moyens d’éliminer leurs déchets.

Le problème des déchets ici sur Terre est à proportions de crise, et à mesure que nous continuons à étendre notre présence dans le système solaire, nous apportons avec nous notre problème de déchets, menaçant de s’étendre bien au-delà de l’atmosphère terrestre. Depuis le début de l’exploration spatiale dans les années 1950, les pays ont déployé des milliers de satellites, de fusées et d’engins spatiaux. Les restes de cette machinerie sont laissés en orbite. Connus simplement sous le nom de déchets spatiaux, dont on estime qu’ils existent sur le échelle de millions d’objets minuscules et moins minuscules dans l’atmosphère terrestre et au-delà.

Cela peut sembler peu, relativement – ​​après tout, le système solaire est plus grand que ce que chacun d’entre nous peut imaginer – mais les collisions entre fragments de débris spatiaux peuvent potentiellement causer des dommages catastrophiques. Comme l’explique un phénomène physique connu sous le nom de loi de Kepler, une seule collision entre des débris spatiaux a le potentiel de déclencher d’autres collisions sans fin, comme un jeu de dominos. Cela pourrait déclencher un problème grave appelé syndrome de Kesslerdans lequel il pourrait y avoir tellement d’objets en collision chaotiques en orbite que cela anéantirait de nombreux réseaux de communication et pourrait même rendre le voyage dans l’espace impossible, essentiellement immobiliser les humains sur Terre indéfiniment.

Heureusement, le syndrome de Kessler reste théorique pour l’instant, mais des collisions de débris spatiaux ont déjà provoqué le destruction d’un satellite chinois en 2021 et un Satellite américain en 2001. Et la Station spatiale internationale (ISS) a dû déclencher des propulseurs pour s’éloigner de la trajectoire des débris spatiaux en spirale. deux fois cette année. En fait, l’ISS pourrait un jour devenir elle-même un déchet spatial.

Alors que de plus en plus de satellites et d’autres objets sont lancés dans l’espace, il y a eu un mouvement croissant pour garantir que les objets en orbite autour de notre planète soient correctement éliminés. Alors, où va un satellite pour mourir ?

Lorsqu’un satellite approche de la fin de sa durée de vie, il est soit envoyé vers le « orbite de cimetière » au-delà de la région géosynchrone où gravitent la plupart des satellites, ou ramenés sur Terre dans une région connue sous le nom de « cimetière des satellites ». L’idée est de ne pas laisser les satellites traîner dans l’espace, a déclaré Carolin Frueh, Ph.D., professeure agrégée d’aéronautique et d’astronautique à l’Université Purdue.

“L’un des problèmes, par exemple, est que les fusées, si elles restent en orbite, ont tendance à être fréquemment impliquées dans des événements de fragmentation, soit parce qu’elles peuvent exploser spontanément, soit parce qu’elles sont touchées par quelque chose, puis explosent à cause des restes de carburant.” Frueh a déclaré à Salon lors d’un entretien téléphonique.

Une fois qu’un objet termine sa mission, il dispose de cinq ans pour s’en débarrasser, a déclaré Patrick Seitzer, Ph.D., professeur émérite d’astronomie à l’Université du Michigan.

“Vous êtes censé le propulser sur 300 kilomètres sur une orbite de cimetière, puis le passiver totalement, ce qui signifie que vous videz tout le carburant, déchargez les batteries et coupez le circuit de charge afin que le vaisseau spatial ne revienne pas comme un vaisseau spatial zombie des décennies plus tard, ” Seitzer a déclaré à Salon lors d’un entretien téléphonique.

Les objets plus gros comme l’ISS sont ramenés sur Terre via une procédure de rentrée contrôlée. Plusieurs centaines de restes d’engins spatiaux sont tombés dans cette zone de l’océan depuis que le problème des débris spatiaux est apparu sur le radar de l’agence spatiale dans les années 1980, a déclaré Seitzer. Grâce à ce processus, tout ce qui pèse environ deux tonnes ou moins brûlera dans l’atmosphère et ne parviendra pas à atterrir – bien que cela dépende de la composition de l’objet – mais les objets plus gros que cela se fragmenteront en descendant, a déclaré Frueh. Ces morceaux tomberont ensuite du ciel dans le coin le plus reculé de l’océan Pacifique, à 3 000 milles de la Nouvelle-Zélande et à 2 000 milles au nord de l’Antarctique.

“Il n’y a rien là-bas, [besides] quelques îles et très peu de pêcheurs », a déclaré David Whitehouse, Ph.D., astronome et auteur qui a écrit à propos du cimetière satellite. “C’est absolument au milieu de nulle part.”

Également connue sous le nom de « pôle d’inaccessibilité » ou Point Nemo, cette région s’étend sur environ quatre kilomètres de profondeur et abrite des concombres de mer, des branches de corail et des oursins, a déclaré Autun Purser, Ph.D., océanographe à l’Alfred-Wegener- Institut en Allemagne. Cependant, en raison des conditions de débit très faibles, la vie marine est relativement calme dans la région. La majeure partie du fond marin de la région est constituée de boue molle, de sorte que les débris métalliques ou les morceaux durs provenant de tout satellite mis hors service rouillent et s’effondrent avec le temps s’ils ne sont pas lentement enterrés, a déclaré Purser.

“S’il y a des produits chimiques ou des matières radioactives, ceux-ci pourraient être dangereux, mais pour la plupart des chutes de satellites, l’impact est probablement assez faible”, a déclaré Purser à Salon dans un e-mail.

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La NASA a fait des plans de poser l’ISS, qui a la taille d’un terrain de football, au repos dans l’océan Pacifique en 2031, suite à un appel à l’action d’autres agences spatiales. L’Agence spatiale européenne (ESA) travaille également à ramener le plus gros satellite en orbite, Envisat, après contact perdu avec l’équipe de contrôle sur Terre en 2012.

“Il y a également des missions en cours pour l’élimination active des débris, où vous montez, vous attrapez un morceau de débris et effectuez une rentrée contrôlée dans l’atmosphère terrestre”, a déclaré Seitzer.

En février de cette année, la Federal Communications Commission (FCC) a créé le Bureau spatial pour mieux réglementer une industrie satellitaire en croissance rapide. La semaine dernière, l’agence a émis sa première amende à Dish, facturant à l’entreprise 150 000 $ pour ne pas avoir désorbite un ancien satellite conformément à sa politique. Le même mois, les sénateurs américains ont présenté le Loi ORBITES mettre en place une infrastructure pour gérer les charges croissantes de déchets spatiaux.

Comme l’a déclaré le sénateur John Hickenlooper du Colorado, l’un des leaders à l’origine du projet de loi : « En raison des menaces que représentent les débris déjà en orbite, il ne suffit pas simplement d’empêcher l’apparition de nouveaux débris à l’avenir. »

Pourtant, s’il est nécessaire de jeter nos déchets spatiaux de manière responsable, il est également important de considérer l’impact environnemental de ces objets lorsqu’ils brûlent dans l’atmosphère en descendant, a déclaré Frueh. “L’une de nos préoccupations est en fait l’impact environnemental sur l’atmosphère qui est créé au cours du processus lorsque ces matériaux ont brûlé ou partiellement brûlé”, a-t-elle déclaré.

Le réseau de surveillance spatiale est actuellement suivi 50 000 objets en orbite autour de la Terre, mais ce chiffre pourrait atteindre 400 000 satellites si des entreprises privées comme EspaceX et Amazone continuer à en lancer de nouveaux dans les années à venir, a déclaré Seitzer. Tout comme sur Terre, les déchets, les débris et les restes plus importants de machines dans l’espace doivent aller quelque part.

“La composition inconnue de certains satellites peut être inquiétante, mais il est certainement préférable que les ‘gros morceaux de métal’ les plus élémentaires atterrissent ici plutôt que de frapper la terre à grande vitesse, où ils pourraient causer des dégâts”, a déclaré Purser. « Les déchets ne sont jamais « gentils », mais s’ils doivent aller quelque part, voici probablement un bon choix.