Les débris spatiaux tombant sur Terre ont une chance sur 10 de tuer quelqu’un au cours de la prochaine décennie

Les débris qui tombent des lancements spatiaux – en particulier les étages de fusées épuisés – ont une chance sur 10 de tuer quelqu’un au cours de la prochaine décennie, ont déterminé les chercheurs. Ils appellent à plus d’efforts pour retirer les débris de l’orbite et développer des systèmes de lancement plus durables qui n’en rajoutent pas.

En 2020, on estimait que près des deux tiers de tous les lancements spatiaux entraînaient l’abandon d’un corps de fusée en orbite. Ces «déchets spatiaux», comme on les appelle, constituent une menace pour les autres satellites actifs et – s’ils sont suffisamment gros pour survivre à la rentrée – ceux qui se trouvent à la surface de la Terre en dessous.

Selon l’Agence spatiale européenne (ESA), il y a plus de 28 000 objets fabriqués par l’homme actuellement en orbite, dont moins de 8 % sont en réalité des satellites opérationnels. Une plus grande proportion (11%, pour être exact) est constituée d’étages de fusées usagés « et d’autres objets liés à la mission tels que des adaptateurs de lancement et des caches d’objectif ».

Le danger potentiel posé par les débris spatiaux a été mis en évidence il y a quelques semaines, lorsqu’un responsable ukrainien a affirmé à tort qu’une boule de feu vue au-dessus de Kiev avait été causée par un observatoire solaire de la NASA plongeant dans l’atmosphère.

La réalité était que le vaisseau spatial était toujours en orbite à ce moment-là, l’Agence spatiale ukrainienne ayant depuis attribué le spectacle de lumière à une météorite du flux Lyrid.

Quoi qu’il en soit, il y avait une incertitude considérable quant à l’endroit exact où le satellite – Reuven l’imageur spectroscopique solaire à haute énergie de Ramaty, ou RHESSI, pour faire court – aurait finalement un impact, si l’un d’entre eux survivait à la rentrée atmosphérique.

Comme l’astronome Dr Jonathan McDowell du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics l’a noté sur Twitter, « il allait à 27 000 km/h [16,777 miles per hour] – donc une incertitude de deux heures sur le temps de rentrée est de 54 000 kilomètres [33,554 miles] incertitude de localisation.

Selon le département américain de la Défense, RHESSI a finalement réintégré l’atmosphère au-dessus de la région du désert du Sahara.

Avant la descente de l’engin, cependant, la NASA avait averti que « certains composants » de RHESSI devaient survivre à leur passage dans l’atmosphère – et qu’il y avait 1 chance sur 2,467 que cela cause du mal à quelqu’un.

Le risque que des corps de fusée mis au rebut blessent gravement – ​​voire tuent – ​​quelqu’un en tombant sur Terre a été exploré par le professeur de droit Michael Byers de l’Université de la Colombie-Britannique (UBC) et ses collègues dans un article de Nature Astronomy publié en juillet dernier.

À l’aide de quelque 30 années de données du catalogue public de satellites CelesTrak, l’équipe a calculé le risque potentiel pour la vie humaine au cours de la décennie suivante.

Leurs analyses ont pris en compte le taux estimé de rentrées incontrôlées de corps de fusée, leurs orbites et les projections de la population humaine et de sa répartition.

Les chercheurs ont supposé que chaque événement de rentrée répandait des débris sur une superficie d’un peu plus de 100 pieds carrés.

En utilisant deux méthodes différentes, le professeur Byers et son équipe ont estimé que – si l’industrie spatiale poursuit ses pratiques actuelles – il y a 6 à 10% de chances qu’une ou plusieurs victimes résultent de la chute de débris spatiaux hors de l’orbite.

Cela, a noté l’équipe, n’inclut pas les événements potentiels de pertes massives résultant de scénarios du pire des cas tels que la chute de débris frappant un avion de ligne en vol.

En outre, l’analyse a révélé que – compte tenu de la distribution des orbites de satellites typiques – le risque posé par la chute de débris spatiaux est « disproportionnellement » plus élevé dans l’hémisphère sud, bien que la plupart des nations spatiales soient situées dans le nord global.

Par exemple, les latitudes auxquelles se trouvent les villes de l’hémisphère sud de Dhaka, Jakarta et Lagos sont environ trois fois plus susceptibles d’être frappées par la chute de corps de roquettes que celles de Pékin, Moscou ou New York, a noté l’équipe.

Le co-auteur de l’article et astronome de l’UBC, le professeur Aaron Boley, a déclaré: «Les risques ont été évalués par lancement jusqu’à présent – ​​donnant aux gens le sentiment que le risque est si faible qu’il peut être ignoré en toute sécurité. Mais le risque cumulé n’est pas si faible.

« Il n’y a pas encore eu de victimes signalées… mais attendons-nous ce moment et réagissons ensuite – en particulier lorsqu’il s’agit de vie humaine – ou essayons-nous de le devancer ?

Bien que personne n’ait été blessé par la chute de débris spatiaux à ce jour, des incidences de dommages matériels ont été constatées, notamment des dommages à deux villages de Côte d’Ivoire en 2020.

Cela a été causé par des parties de la fusée chinoise Longue Marche 5B – comme un tuyau de 39 pieds de long – tombant du ciel.

La NASA a critiqué la Chine pour avoir développé des fusées qui ne sont pas conçues spécifiquement pour se désintégrer en plus petits morceaux lors de la rentrée, comme le veut la convention internationale.

Cependant, Pékin a rejeté ces préoccupations, affirmant que la probabilité de dommages aux personnes ou aux biens à la surface de la Terre est « extrêmement faible ».

Des approches existent pour réduire le risque posé par les déchets spatiaux – à la fois ceux qui sont déjà en orbite et ceux qui pourraient être produits à l’avenir.

Diverses agences spatiales et entreprises privées développent par exemple des « remorqueurs spatiaux », qui pourraient potentiellement être utilisés pour désorbiter en toute sécurité des déchets orbitaux au-dessus de zones non peuplées.

Les débris liés au lancement pourraient également être minimisés en passant à des étages de fusée qui transportent du carburant supplémentaire et se rallument, se guidant en toute sécurité au-dessus de zones reculées de l’océan.

Alternativement, des fusées pourraient être développées qui peuvent être complètement réutilisées – comme le booster Super Heavy développé par SpaceX dans le cadre de son vaisseau Starship.

Quant aux satellites, une limitation de leur durée de vie actuelle est la quantité de carburant qu’ils peuvent transporter pour les manœuvres de maintien en position qui les maintiennent sur la bonne orbite.

Pour allonger cela, la société américaine Orbit Fab a récemment annoncé qu’elle développait l’équivalent des stations-service orbitales, avec des « pompiers » robotisés pour acheminer le carburant vers les satellites individuels – permettant à ces derniers de rester plus longtemps et réduisant ainsi la quantité de débris spatiaux produits pour maintenir un service donné.

Le professeur Byers a demandé : « Est-il permis de considérer la perte de vies humaines comme un simple coût des affaires, ou est-ce quelque chose que nous devrions chercher à protéger lorsque nous le pouvons ?

« Et c’est le point crucial ici – nous pouvons nous protéger contre ce risque. »

Le professeur Byers et ses collègues ont averti que leur modèle de risque de débris pouvait être affiné. Par exemple, il suppose que tous les corps de fusée ont la même taille.

Le co-auteur de l’étude et astrophysicien-slash-politologue Ewan Wright, également de l’UBC, a déclaré: « Alors que certains ont la masse d’une machine à laver moyenne, d’autres ont des masses allant jusqu’à 20 tonnes.

« Cela affecte la quantité de matière qui brûle dans l’atmosphère, et l’ajout de ce détail améliorerait nos modèles.

« Cependant, on sait très peu de choses sur la façon dont les corps de fusée brûlent, il est donc important de mieux comprendre la » zone de victimes « des débris mortels qui atteignent le sol. »

Parmi les plus gros débris spatiaux actuellement en orbite se trouve Envisat, un satellite d’observation de la Terre de l’ESA qui a cessé de répondre au début de 2012.

S’il était laissé à lui-même, l’orbite de l’engin ne se désintégrerait pas dans l’atmosphère avant 150 ans. Cependant, les experts craignent qu’il ne se trouve actuellement sur une trajectoire qui le rapproche chaque année – à moins de 660 pieds – de deux débris spatiaux connus.

Si une collision est anticipée à l’avenir, il peut devenir nécessaire d’envoyer une mission pour manœuvrer Envisat sur une trajectoire plus sûre afin d’éviter que le satellite ne se fragmente et ne déclenche potentiellement une cascade d’impacts supplémentaires.

(L’ESA avait prévu de lancer une mission – baptisée « e.Deorbit » – pour désorbiter Envisat en toute sécurité en l’attrapant avec des bras mécaniques ou en l’emprisonnant dans un filet.

Ce projet, cependant, a été abandonné en 2018 au profit d’une mission différente, « ClearSpace-1 », qui a la cible différente et plus petite d’un adaptateur de charge utile de fusée Vega.)

Les experts sont également préoccupés par les quelque 145 satellites espions inactifs de l’époque de la guerre froide lancés par l’Union soviétique dans les années 60, 70 et 80 – qui pèsent chacun environ 0,8 tonne – et les étages supérieurs des fusées Kosmos-3 qui les ont transportés dans orbite.

Parallèlement à ceux-ci, certains grands satellites opérationnels présentent également un défi futur lorsqu’il s’agit de s’assurer qu’ils sont désorbités en toute sécurité.

Il s’agit notamment de la Station spatiale internationale de 400 tonnes, qui devrait être mise hors service après 2030.

Cependant, la NASA a révélé plus tôt cette année son intention de développer un remorqueur spatial pour faire tomber en toute sécurité la station orbitale au-dessus de l’océan Pacifique Sud.

Il est probable qu’une stratégie similaire sera utilisée pour désorbiter le télescope spatial Hubble de 12 tonnes, qui n’a pas de capacité de manœuvre propre.