Pollution... spatiale?

Récemment, les épiceries Métro ont commencé à offrir à leur clients des sacs de plastique réutilisables qui furent accueillit avec un tel enthousiasme qu’ils sont en rupture de stock. Le but est tout simplement de faire moins de sacs de plastique aux poubelles car les déchets sont un des problèmes de notre société de consommation. Un type de déchet par contre est peu médiatisé. Ce sont tous ces déchets au niveau de l’orbite terrestre.

L'espace entourant la planète Terre est aujourd'hui recouvert de millions de déchets. Cette nouvelle forme de pollution est le fruit de 45 années d'exploration spatiale. Il y a d'abord les gros débris : à chaque lancement, une fusée laisse en orbite ses différents étages. Les petits débris se forment lorsque les étages se séparent, libérant de petits fragments de peinture, d'acier et des résidus de carburant. Les vaisseaux de Star Trek ont des déflecteurs pour pallier au problème surtout que même sans le grain de sel de l’homo sapiens, l’espace n’est pas vide. Il y aura toujours des micros astéroïdes. Mais qu'en est-il en 2006 en dehors de la science fiction?

Déchets inusités, déchets domestiques

D'autres déchets sont plus inusités. Malgré les nombreuses précautions, même les astronautes ont déjà laissé partir de volumineux objets : caméras, outils, etc. Et des images sont fréquements montrées où on les voit en flagrant délis. Les Soviétiques ont aussi vidangé leurs déchets domestiques par le « sas » arrière de la station MIR, directement dans l'espace. À chaque fois que la navette américaine s'approchait de MIR, elle devait naviguer entre ces déchets !

Un danger pour les terriens ?

Le 27 janvier 1997, un fermier du Texas a eu la surprise de sa vie, alors qu'un très large fragment est tombé sur son terrain, à quelques mètres de sa maison. Mais rassurez-vous : ce genre d'incident est très rare. Preuve à l'appui : une impressionnante désintégration du réservoir de carburant d'une navette a démontré que seulement 10 % des larges fragments survivent à la descente. Les trois quarts tombent à l'eau, et le reste dans des zones non habitées.

Le vrai danger se trouve dans l'espace

Le vrai danger est d'abord et avant tout dans l'espace, car ces déchets sont une menace pour la navette, les satellites, la station spatiale internationale et les astronautes. La navette doit en effet zizaguer pour éviter les déchets comme on évite les chevreuil et lorsqu’elle revient sur Terre, elle retourne à chaque fois chez le débosseleur. Surtout que lorsque les astronautes s’aventurent dans l’espace, la navette se met juste devant eux pour leur servir de bouclier. J’ose pas imaginer si un astronaute recevait un transistor dans la figure.

En 1996, en Grande-Bretagne, un puissant radar de l'armée britannique a permis de démontrer comment un satellite a été frappé de plein fouet par un déchet de l'espace. Le mat de stabilisation du satellite militaire français Cerise a été coupé par un fragment, ce qui l'a rendu inopérant. Même si l'on croit qu'une vingtaine de satellites on subit le même sort, c'est la première fois qu'on a pu en faire la preuve. Ironiquement, le déchet était un débris de la fusée Ariane d’origine… française….

Mais l'engin le plus à risque demeure la station spatiale internationale. Des petits déchets ont déjà heurté sa carlingue, sans jusqu'à maintenant causer de dommages. Dans le but de résoudre le problème, les chercheurs de la NASA ont mis au point des plaques d'aluminium qui pulvérisent les débris, ainsi qu'un système de protection composé de fines couches de céramiques. Les parties les plus vulnérables de la station orbitale ont été recouvertes de ces différents types de protection.

Mais un débris de plus de 10 centimètres pourrait pénétrer et dépressuriser les compartiments habités de la station. Les astronautes devraient alors sortir de la station et boucher le trou à l'aide d'une plaque métallique.

Collision : vitesse et énergie

Ces déchets sont de véritables bombes. Ils voyagent à des vitesses vertigineuses, à plus de 7 km par seconde. C'est en fait 250 fois plus rapide qu'une voiture qui circule à 100 km/h sur l'autoroute. L'énergie emmagasinée dans un petit fragment pourrait même faire exploser un satellite.

Une expérience de la Nasa le démontre bien : « Nous avons lancé une particule d’environ 6 millimètres, qui est allée se loger dans une plaque d'aluminium. Et un cratère de la taille d’une balle de golf s’est formé en plus que de l’autre côté de la plaque, on pouvait voir l’explosion qui avait passé au travers.

Fragmentation

Chaque collision engendre de nombreux fragments, créant un effet de cascade. Résultat : certaines orbites autour de la Terre voient leur quantité de déchets croître à une vitesse exponentielle. Il se crée plus de fragments que ce qui retombe par l'effet de la gravité. À la NASA, on mesure l'effet de dispersion des déchets lors d'une collision. On a découvert que les débris forment une bande étroite immédiatement après la collision. Avec le temps, les orbites de ces débris sont perturbées et finissent par former une coquille autour de la terre.

La NASA et les autorités militaires n'ont pas d'autre solution que de suivre leur trajectoire à l'aide de puissants radars. Résultat : on a trouvé 100 000 objets dont la taille varie entre 1 et 10 centimètres, et 10 000 autres qui ont plus de 10 centimètres.

« Tout objet, peu importe son origine, est une menace pour un engin spatial si son diamètre est de un centimètre ou plus. » - Nicholas Johnson, scientifique en chef et gestionnaire de programme, Orbital Debris program Office, NASA

Des solutions ?

Les solutions ne sont pas simples, car ramasser ou détruire ces déchets est impossible ! Certains satellites qui ont terminé leur vie utile ont été envoyés dans une orbite cimetière, là où la gravité terrestre ne risque pas de les faire retomber. Alors, doit-on réduire le nombre de nouveaux lancements ? Non, estime Ram Jamku, directeur de l'Institut de droit aérien spatial de l'Université McGill : « Ce qu'il faut faire, c'est modifier le design des lanceurs et des engins spatiaux de telle sorte qu'ils ne créent pas de débris inutilement. De plus, dès qu'un satellite est hors fonction ou qu'un lanceur a livré sa charge utile, il doit être conçu pour redescendre rapidement sur terre ».

Alexandre Beaudry
CmdrÉ Alex Matte
USS Solstice