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Vers un satellite nettoyeur de débris spatiaux

Mots clés : satellites, espace, LONDRES

Par Cyrille Vanlerberghe
30/03/2010 | Mise à jour : 12:41 Réactions (3)

Vision d'artiste simulant les débris qui tournent actuellement à 2 000 kmau-dessusde la Terre. Crédits photo: European Space Agency

5 500 tonnes de déchets divers, dont 19 000 objets de plus de 10 cm, se trouvent en orbite.

Le 10 février 2009, à 790 km d'altitude, l'ancien satellite militaire russe Kosmos 2251 a percuté un satellite de télécommunication Iridium. Avec une vitesse de rapprochement de 42 000 km/h, les deux engins ont été instantanément pulvérisés. Ce carambolage spatial a illustré de manière criante le danger croissant des débris spatiaux, ces milliers d'objets divers qui encombrent le proche voisinage de la Terre. Vaios Lappas, professeur à l'université du Surrey, met au point avec sa petite équipe d'étudiants et de doctorants un minuscule satellite doté d'une grande voile qui pourrait bientôt offrir une solution élégante au problème du nettoyage de l'orbite.

Autour de 5 500 tonnes de déchets divers, dont 19 000 objets de plus de 10 cm, se trouvent en orbite basse, là où les probabilités de collision sont les plus élevées. Les nations spatiales ont déjà mis au point des normes de conception destinées à éviter que les satellites ou les étages supérieurs de fusées n'explosent en fin de vie, ce qui aggrave le problème en rajoutant des milliers de fragments à la population de débris déjà en orbite. Malgré ces précautions, les satellites inactifs en fin de vie posent encore un risque important, comme l'a rappelé le sort de Kosmos 2251, qui était hors service depuis 1995.

Plusieurs études montrent que le problème des déchets pourrait être largement contenu en trouvant un moyen efficace de rabaisser l'orbite des satellites en fin de vie, afin de réduire le temps qu'ils mettent pour redescendre et venir brûler dans les hautes couches de l'atmosphère. C'est exactement ce que proposent de faire les chercheurs de l'université du Surrey avec Cubesail, un tout petit satellite expérimental pesant moins de 3 kg et tenant dans trois cubes de 10 cm de côté empilés les uns sur les autres. L'engin est minuscule - on parle de nanosatellite - mais contient tout de même une grande voile souple en film métallisé de 25 mètres carrés.

Force propulsive inépuisable

«En accrochant une voile de 5 mètres sur 5 mètres à l'objet que l'on veut désorbiter, on accroît très sensiblement sa surface frontale, et le frottement avec les quelques particules résiduelles de l'atmosphère à des centaines de kilomètres d'altitude suffit à grandement accélérer sa descente», explique Vaios Lappas, le concepteur et le responsable du projet Cubesail à l'université du Surrey. La grande surface réfléchissante peut aussi fonctionner comme une voile solaire, en tirant parti de la pression des photons émis par le Soleil pour fournir une force propulsive, petite mais inépuisable, au satellite. Cette voile pourrait servir à l'avenir à rejoindre et s'amarrer aux gros débris spatiaux dont on veut se débarrasser.

Malgré la rusticité, la petite taille du satellite et la jeunesse des étudiants travaillant sur Cubesail, le projet n'a rien d'amateur. Les chercheurs de l'université du Surrey lancent régulièrement des petits satellites depuis 1981, et la société commerciale SSTL, créée par l'université en 1984, emploie désormais 300 personnes et a été rachetée l'année dernière par EADS Astrium.

Si le vol d'essai, qui devrait avoir lieu l'année prochaine, est concluant, «nous envisageons de monter le dispositif sur tous nos futurs satellites», assure sir Martin Sweeting, président de SSTL. Cubesail ne serait alors plus un satellite indépendant, mais un sous-système d'un plus gros satellite, servant à le faire redescendre en fin de vie.

Le projet Cubesail a reçu le soutien d'EADS Astrium, dont des chercheurs mettent au point un autre système d'aérofrein qui devrait équiper le futur satellite scientifique Microscope du Cnes.

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