au nettoyage des débris et déchets de l'espace

Un outil réseau pour aider au nettoyage des débris et déchets de l'espace
16/10/2008, 11:35

crédit : ESADes scientifiques britanniques ont utilisé la théorie du réseau afin d'identifier les objets en orbite autour de la Terre qui doivent être supprimés. Leur outil mathématique montre les rapports entre les morceaux de débris spatiaux connus et indique avec précision ceux ayant le plus de rapports avec d'autres objets. Ainsi, le ciblage de ces objets hautement connectés facilitera amplement la planification du nettoyage spatial.

Par débris spatiaux, également appelés «débris orbitaux» ou encore «déchets spatiaux», on entend les objets fabriqués par l'homme qui sont en orbite dans l'espace et n'ont aucun objectif utilitaire. Parmi les débris les plus intéressants, on trouve notamment une caméra perdue, une clé à molette et une brosse à dents, ainsi que les poubelles larguées dans l'espace par des astronautes. Cependant, étant donné leur localisation dans l'espace, la plupart de ces objets ont pénétré l'atmosphère terrestre en peu de temps et ne sont plus considérés comme des débris spatiaux. En revanche, les explosions d'étages supérieurs de fusée ont causé de sérieux problèmes; on estime en effet à environ 100 tonnes les fragments qui sont toujours en orbite.

En plus de ces fragments d'explosion, des satellites superflus, les objets associés aux satellites (par exemple les boulons) et les compléments de fusée utilisés restent en orbite et représentent une véritable menace pour les satellites et les vaisseaux spatiaux en mission. De nombreuses petites pièces voyagent à une vitesse allant jusqu'à 10 km par seconde et ont le potentiel de causer de sérieux dégâts, tout en créant davantage de débris (ce scénario est connu sous le nom de syndrome de Kessler).

Les débris spatiaux constituent l'un des plus grands dangers pour les missions spatiales, notamment pour le lancement du télescope Hubble Space, qui était prévu pour aujourd'hui mais qui a dû être reporté. À une altitude d'environ 600 km, le télescope se trouve dans un environnement relativement encombré et la mission de maintenance pourrait éventuellement connaître un impact fatal; par conséquent, des mesures d'atténuation ont été planifiées. Étant donné le risque réel de collision, la Station spatiale internationale a été équipée en vue de se protéger contre ces objets volant à une vitesse importante.

Programmer un nettoyage de l'espace est une mission complexe en raison du nombre croissant d'objets flottant librement suite aux lancements de nouveaux satellites et aux collisions entre les débris existant. Les scientifiques se doivent donc d'identifier les objets les plus dangereux, susceptibles d'entrer en collision avec d'autres, afin de permettre une programmation de nettoyage effective.

Rebecca Newland, de l'université de Southampton au Royaume-Uni, ainsi qu'une équipe dirigée par le professeur Hugh Lewis, ont crée un modèle mathématique de réseau qui classe les objets en fonction du risque qu'ils présentent, en vue d'être éliminés. Les chercheurs ont tenté d'établir le nombre de rapports potentiels de chaque débris avec d'autres objets.

«Imaginez l'environnement des débris spatiaux comme un réseau dans lequel les débris sont connectés, s'il y a une possibilité pour eux d'entrer en collision», explique Mme Newland. «Une fois le réseau établi, il peut être analysé en vue d'identifier les objets importants pour la structure générale du réseau.» Elle ajoute que «pour détruire un réseau, il serait nécessaire d'identifier et de supprimer ces objets clés, de la même manière que s'opère la suppression de routeurs pouvant paralyser une connexion Internet.»

Mme Newland explique que le modèle de réseau effectue des simulations permettant de prédire les futurs environnements spatiaux, basés sur des statistiques provenant de bases de données sur les objets actuellement en orbite, tels que ceux conservés par la NASA et l'Agence spatiale européenne (ESA). «Nous pensons perfectionner notre outil en ajoutant des détails sur les objets, tels que leur masse, ce qui est extrêmement important», explique-t-elle. «Le modèle créé actuellement des projections basées sur les statistiques pour l'environnement spatial dans 200 ans. Si nous disposons de davantage de données, notamment sur la masse des ces débris, et davantage d'informations sur la localisation de ces débris, le modèle sera en mesure de faire de meilleures prévisions.»

Le nouvel outil, présenté à Glasgow (Écosse) lors du 59e Congrès international d'astronautique la semaine dernière par le professeur Lewis, pourrait ralentir la production de débris spatiaux et ainsi considérablement réduire le risque de collision avec un engin spatial.
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Référence
Targeting space debris using networks - University of Southampton
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