2014-03-27 03:09:13
L’espace proche de la Terre contient de plus en plus d’objets que les êtres humains abandonnent depuis le lancement du premier vaisseau spatial en 1957. Depuis, des centaines de tonnes de déchets jonchent l’environnement immédiat de la planète et font partie de ce que l’on sait. comme « Space Junk ». Si tous ces « déchets » étaient rassemblés dans un bloc compact et sur une orbite spécifique, il n’y aurait aucun problème, la probabilité d’entrer en collision avec un satellite ou un vaisseau spatial serait négligeable. Pourtant, la réalité est bien différente, presque dramatique, pourrait-on dire. Actuellement, les débris spatiaux se répartissent en millions de fragments de tailles très différentes, de quelques microns à plusieurs tonnes. Des fragments de fusées ayant explosé accidentellement ou provoquées, des phases entières de lancements passés, des satellites hors service et des débris de collisions errent sur différentes orbites et volent dans l’espace à des vitesses impressionnantes d’environ 30 000 kilomètres par heure. Si une balle tirée par une arme à feu peut détruire comme elle le fait, imaginez ce qu’un projectile se déplaçant 10 ou 20 fois plus vite peut faire.
De tous les scénarios possibles, celui qui est le plus inquiétant est celui dans lequel de gros objets entrent en collision. Un petit fragment, comme une balle, peut percer le corps d’un satellite ou d’un panneau solaire et le rendre inutile, mais il n’augmente pas le nombre d’objets. Cependant, la collision d’un débris spatial plus gros, d’une masse d’un kilogramme ou plus, avec un objet plus gros, ou la collision entre deux satellites, peut générer la destruction totale des deux corps et leur désintégration en milliers de fragments qui deviennent à leur tour des objets dangereux. Plus tard, ce nuage de fragments peut provoquer d’autres collisions, déclenchant une réaction en chaîne aux conséquences désastreuses. Il est urgent d’éliminer les déchets que nous avons accumulés au cours de 57 ans de course à l’espace, mais il est encore plus urgent d’empêcher que l’espace continue à être rempli de satellites qui ont terminé leur vie utile, de corps de fusée inutiles et d’objets volumineux qui continuent d’être lancés avec une fréquence qui confine au quotidien.
En la Universidad Politécnica de Madrid, existe un grupo de investigación, liderado por el catedrático emérito Juan Ramón Sanmartín, que estudia el desarrollo de una tecnología de amarras espaciales ideada para facilitar la vuelta a la Tierra de los ingenios espaciales que han terminado su vida útil dans l’espace. Il y a quelques années, nous avions abordé le sujet dans Vanguardia de la Ciencia (Déchets spatiaux), mais l’idée a depuis lors fait beaucoup de chemin. Nous sommes désormais beaucoup plus proches de ce qui pourrait être le premier test dans l’espace, même s’il reste encore du chemin à parcourir.
Une attache spatiale nue est essentiellement un ruban de matériau conducteur, sans isolation, long de plusieurs kilomètres, large de quelques centimètres et épais de plusieurs dizaines de microns. Pendant que le satellite est actif, l’attache est enroulée de manière compacte sur une bobine et, une fois la mission terminée, elle est déployée selon la verticale locale. Une fois déployée, la bande collecte les électrons de l’ionosphère et, grâce à un dispositif appelé « contacteur », ils se dirigent vers le satellite, créant un courant électrique. Le champ magnétique terrestre interagit avec le courant électrique et crée une force de freinage qui peut être utilisée pour abaisser le satellite sur une orbite inférieure. Plus le satellite est proche de la surface de la Terre, plus l’atmosphère sur sa trajectoire est dense et plus l’effet de freinage par friction est important. Ainsi, le satellite peut entamer une descente progressive jusqu’à tomber sur Terre. Lorsque le satellite atteint des couches plus denses de l’atmosphère, une rentrée se produit et les températures énormes atteintes détruisent le satellite.
Dans le but de concevoir un dispositif qui faciliterait la rentrée et la destruction des satellites en fin de vie utile, et éviterait ainsi une augmentation des débris spatiaux, le projet a été conçu en 2010. PARIs (The Bare Electrodynamic Tethers Project), financé par l’Union européenne dans le cadre de son programme-cadre FP7/Space. Le projet s’est achevé avec des résultats prometteurs qui ouvrent la voie à la conception d’amarres nues pour des tests définitifs dans l’espace. Le projet PARIs, à caractère international, a été coordonné par l’Université Polytechnique de Madrid (UPM) sous la direction du professeur Juan Ramón Sanmartín. L’Universita degli Studi di Padova, le Laboratoire national aérospatial de France (BIEN), Université d’État du Colorado (Etats-Unis), la société espagnole Emxys, l’agence aérospatiale allemande de Brême (DLR) et la Fondation Tecnalia.
Le professeur du département de physique appliquée de la ETSI Gonzalo Sánchez-Arriaga, de l’Aéronautique de Madrid, explique les détails de ce projet dans l’interview pour Parler avec des scientifiques.
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Élimination des débris spatiaux à l’aide d’attaches électrodynamiques
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