En janvier, environ 120 satellites SpaceX Starlink ont brûlé dans l’atmosphère terrestre. Les rapports indiquent qu’il y a eu trois à quatre membres de rendez-vous chaque jour, ce qui a conduit à la création de douches de météores artificielles, et était visible pour de nombreux dans le monde.
Lorsque les satellites rentrent et brûlent, de nombreux métaux des satellites sont oxydés, y compris l’aluminium. Les petits satellites Low Earth Orbit (LEO) comme StarLink ont de l’aluminium en abondance, et ils ont une durée de vie d’environ cinq ans, selon les rapports. Il existe une constellation de tels satellites qui permettent à StarLink d’exploiter ses satellites SpaceX. Depuis que le premier lot de 60 satellites a eu lieu en mai 2019, beaucoup d’entre eux sont tombés régulièrement.
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Que se passe-t-il lors de la rentrée des satellites?
Janvier a été témoin de la maximum de rentrées. À la rentrée, l’aluminium dans ces satellites crée de l’oxyde d’aluminium, qui est une menace pour la couche d’ozone. Les satellites LEO orbitent généralement entre 550 et 1 200 km au-dessus de la terre. Une fois leur période opérationnelle se terminant, ils sont décordés et autorisés à se rabattre sur Terre. Ce mécanisme a été conçu pour empêcher l’accumulation de débris spatiaux. Ceci est jusqu’à présent considéré comme une approche responsable de la durabilité de l’espace.
Pendant leur rentrée dans l’atmosphère, les satellites voyagent à environ 27 000 km par heure. À cette vitesse élevée, la collision du satellite avec l’atmosphère dense génère une chaleur extrême par une friction aérodynamique. Après cela, le satellite se désintégre presque instantanément, et la plupart de ses composants vaporisent. La plupart des satellites sont conçus pour brûler entièrement avant d’atteindre la surface de la Terre pour éviter tout danger aux personnes ou à la propriété.
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Pourquoi l’oxyde d’aluminium est-il un problème?
Selon des chercheurs du Département de génie astronautique de l’Université de Californie du Sud, l’oxyde d’aluminium peut agir comme un catalyseur de réactions chimiques qui impliquent du chlore, un peu comme le processus qui a conduit à l’épuisement de l’ozone des chlorofluorocarbures (CFC) dans le passé. Les CBF sont capables de détruire les molécules d’ozone.
La chute des satellites est une norme
Les satellites LEO tels que ceux de la constellation de StarLink ont été conçus pour tomber ou ce qui est connu sous le nom de stratégies d’élimination de fin de vie pour empêcher l’accumulation de débris spatiaux. Ces satellites sont équipés de systèmes de propulsion qui leur permettent d’effectuer des mouvements de désorbit contrôlés. Ce mécanisme garantit que le satellite rentre dans l’atmosphère et se désintégre après l’achèvement de la mission.
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Ce processus de déorbitation est une pratique standard pour assurer la durabilité de l’espace. En cas de dysfonctionnement du satellite LEO et deviendra incontrôlable, la traînée atmosphérique le ralentira finalement, ce qui la fait rentrer dans l’atmosphère et brûler avec le temps. Selon les experts, ce mécanisme passif est une caractéristique de sécurité par défaut dans les satellites LEO. Il convient de noter que ces satellites ne tombent pas prématurément au cours de leur vie opérationnelle; Cependant, ils sont intentionnellement désorbés à la fin de leurs missions.
Que disent les scientifiques?
Selon les chercheurs, le taux d’augmentation est plus préoccupant. Des chercheurs du Département de génie astronautique de l’Université de Californie du Sud ont suggéré que les oxydes d’aluminium dans l’atmosphère ont augmenté de huit ans entre 2016 et 2022. Cela coïncide avec la prolifération rapide des constellations satellites au cours de cette période. Rien qu’en 2022, les réintries ont libéré environ 41,7 tonnes métriques d’aluminium dans l’atmosphère, soit environ 30% de plus que les entrées naturelles des micrométéoroïdes (minuscules roches spatiales menant à 16,6 tonnes métriques d’oxyde d’aluminium dans la mésosphère). Les chercheurs disent que si le rythme du déploiement actuel des satellites persiste, les versions d’oxyde d’aluminium pourraient atteindre 360 tonnes métriques par an – une augmentation de 646% par rapport aux niveaux atmosphériques naturels.
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Défis et solutions potentielles
Même si les préoccupations sont valables, les chercheurs soulignent également l’absence d’un cadre réglementaire complet qui aborde l’impact atmosphérique des commentaires. Les rapports indiquent que la Federal Communications Commission (FCC) américaine fournit des licences aux méga-contestellations satellites, mais elle ne considère pas les débris de rentrée ou l’épuisement de l’ozone dans ses évaluations. De plus, les satellites commerciaux ont été exclus de l’examen de l’environnement en vertu de la National Environmental Policy Act (NEPA).
Du point de vue mondial, alors que le Comité des Nations Unies sur les utilisations pacifiques de l’espace (copuos) a commencé les discussions sur les directives pour la durabilité de l’espace, les progrès ont été lents. Il n’y a pas non plus un accord international contraignant concernant la pollution par les réintroductions par satellite.
Les experts affirment que l’action coordonnée de diverses parties prenantes aidera à relever le défi. Ils disent que les fabricants de satellites pourraient proposer des alternatives à des vaisseaux spatiaux en aluminium ou en conception qui peuvent être stimulés dans des orbites de cimetière plus élevées plutôt que de rentrer. Une orbite du cimetière est une orbite où des satellites déconvisés sont placés pour réduire le risque de collisions entre les satellites opérationnels et les débris spatiaux. Cependant, cela peut nécessiter un propulseur intégré supplémentaire et ne peut retarder le problème que depuis quelques années.
L’ESA était en discussion avec SpaceX en octobre 2024 pour rejoindre un effort international pour réduire les débris spatiaux, selon les rapports. Dans le cadre de l’initiative Zero Debris d’ESA, il vise à empêcher la génération de nouveaux débris orbitaux d’ici 2030.
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