<page> <title>Débris spatial</title> <id>104158</id> <revision> <id>30857979</id> <timestamp>2008-06-21T18:36:06Z</timestamp> <contributor> <username>Romanc19s</username> <id>26084</id> </contributor> <minor /> <comment>orthographe/* Mesures de préventions */</comment> <text xml:space="preserve">[[Image:Hypervelocity impact.jpg|right|300px|thumb|Test destiné à simuler l'impact d'un débris spatial dans un véhicule en orbite au centre de recherche de la [[NASA]]]] [[Image:Debris-star48 3.jpg|right|300px|thumb|Un débris du troisième étage de Delta 2 retrouvé en [[Arabie saoudite]] le 21 janvier 2001]] Un '''débris spatial''', dans le domaine de l'[[astronautique]], est l'objet résiduaire d'une mission spatiale, se trouvant sur [[orbite]]. Le terme correspondant en [[anglais]] est ''space debris''. De nos jours, les [[satellite artificiel|satellites artificiels]] modifient la vie sur la [[Terre]] et l'y organisent : [[satellite artificiel|satellite]]s de communication pour les échanges de sons et d'images, satellites [[Météorologie|météorologiques]] pour la prévision de temps, [[Système de positionnement|satellites de navigation]] pour le guidage précis de navires sur toutes les mers du monde, satellites scientifiques à missions hautement spécialisées, satellites militaires aux applications publiques ou secrètes multiples, etc. Depuis [[Spoutnik 1]], lancé le [[4 octobre]] [[1957]], plus de {{formatnum:5000}} engins ont été expédiés dans l'espace par les diverses nations de la planète. Il s'agit autant de satellites placés sur l'une ou l'autre orbite terrestre que de sondes qui ont quitté l'environnement immédiat de la [[Terre]] pour explorer la [[Lune]] ou les autres [[planète]]s. Lors de chacune de ces missions, un grand nombre de débris spatiaux sont générés. Ces débris sont de différentes origines : citons d'abord les gros débris, ceux-ci peuvent provenir de morceaux du lanceur lui-même, ou d'objets perdus par les astronautes, ou encore de vieux satellites inutilisés, etc. Le catalogue du [[North American aerospace defense]] (NORAD) qui est sans doute le plus complet qui existe au monde, fait état de plus de {{formatnum:9000}} objets de plus de 10 cm en orbite autour de la [[Terre]] (en 2006). Si l'on s'intéresse maintenant aux débris plus petits, de l'ordre du centimètre, on arrive déjà à plus de {{formatnum:200000}} objets répertoriés et on dépasse le million pour des débris de type « particules » de l'ordre du millimètre. Les temps de vie de ces débris sont également très différents, de l'ordre d'un an, ou d'une dizaine d'années, ou même de siècles pour les [[orbite]]s les plus hautes. Ces débris présentent un danger pour les satellites en orbite et un risque de retombée au sol. En effet, ils vont à une grande vitesse et l'impact d'un débris, même petit, sur un satellite peut entraîner de gros dégâts. Leur nombre, en constante augmentation, est donc préoccupant. Il est à noter que certains satellites espions seraient répertoriés en tant que débris spatiaux; mais dans ce cas il est a peu près certain que ces « débris » sont contrôlés. <ref>{{jp}} [http://www.yomiuri.co.jp/dy/national/20060321TDY02011.htm ''Spy satellite data put online by U.S. scientists''] - publié le [[21 mars]] [[2006]] dans ''The Yomiuri Shimbun''</ref> == Origine des débris == Toutes les activités spatiales sont sources de débris. On peut citer notamment : * les étages de lanceurs et les fragments issus de ces derniers comme les morceaux de [[Bouclier thermique|boucliers thermiques]] * les fragments d'engins spatiaux utilisés ou non <ref>dans ce dernier cas par exemple, les tests de destruction de satellites lors d'opération militaire sont également une source de débris. La [[République populaire de Chine|Chine]], par exemple, a fait exploser un vieux satellite météorologique lors de l'essai d'un missile anti-satellite en janvier 2007, ce qui a provoqué la création de {{formatnum:2250}} débris répertoriés fin septembre 2007</ref> * les satellites non utilisés * les divers éléments qui ont échappé des mains de l'Homme, comme des outils utilisés lors de sorties spatiales. == Mesures de préventions == Afin de réduire le risque de création de nouveaux débris spatiaux, plusieurs mesures ont été proposées, notamment par le [[Inter-Agency Space Debris Coordination Committee]] fondée en 1993 par les principals agences spatiales pour étudier le problème : La passivation des étages supérieurs après utilisation par largage du carburant résiduel, pour limiter le risque d'une explosion des imbrûlés [[hypergolique]]s qui engendrerait des milliers de nouveaux débris. Ou encore la désorbitation rapide de ces étages supérieurs en utilisant ce carburant résiduel. La désorbitation des satellites en fin de vie serait une mesure efficace, une telle manÅ“uvre volontaire a déjà été faite avec succès pour le satellite français [[Spot-1]] fin 2003, réduisant sa présence post-mortem en orbite de 200 à 15 ans<ref>{{fr}} {{Lien web |auteur=CP CNES|date=13 novembre 2003 |url=http://www.cnes.fr/html/_115_981_.php |site=http://www.cnes.fr/ |titre=Pour un Espace propre : le CNES donne l'exemple avec la désorbitation de SPOT 1 |consulté le=13 novembre 2006}} </ref>. Mais elle requiert parfois trop de carburant ou doit avoir lieu trop longtemps après la mise en orbite pour garantir son succès. Dans ces cas-là , elle pourrait être effectuée grâce à un [[câble électrodynamique]] déroulé depuis le satellite et qui le ralentirait et abaisserait son orbite jusqu'à une altitude où la traînée atmosphérique provoquerait rapidement la désorbitation<ref>{{en}} {{Lien web |auteur=Bill Christensen|date=17 novembre 2004 |url=http://www.space.com/businesstechnology/technology/technovel_tether_041117.html |site=http://www.space.com/ |titre=The Terminator Tether Aims to Clean Up Low Earth Orbit |consulté le=13 novembre 2006}} </ref>. Pour les altitudes où la désorbitation n'est pas économiquement envisageable, telle que l'[[orbite géostationnaire]], le satellite est transféré vers une [[orbite de rebut]] où ne se trouve aucun engin opérationnel. Plusieurs propositions ont été faites pour rabattre les débris vers l'atmosphère terrestre telles que des remorqueurs automatisés<ref>{{fr}} {{Lien web |auteur=CNES|date=12 juillet 2005 |url=http://www.cnes.fr/html/_96_197_3767_.php |site=http://www.cnes.fr/ |titre=Un projet innovant contre la pollution orbitale |consulté le=17 novembre 2006}}</ref>, un [[balai laser]] (pour détruire les particules ou les dévier vers une orbite plus basse), de gigantesques boules d'[[aérogel]] pour absorber les impacts et éventuellement précipiter les débris capturés vers l'atmosphère. Néanmoins, actuellement le principal effort est porté sur la prévention des collisions par la surveillance des plus gros débris et les mesures contre la création de nouveaux. D'autres idées impliquent la création d'une « décharge » orbitale où seraient rassemblés les plus gros objets afin d'éviter les collisions et de stocker ces ressources de matériaux pour le futur. L'utilisation de blindage afin de protéger des impacts est une solution coûteuse (poids) et peu efficace vis-à -vis des gros débris. Il est principalement mis en Å“uvre dans les modules habités. Une manÅ“uvre d'évitement est possible si le débris est suffisamment important pour être répertorié. Elle a déjà été appliquée à plusieurs reprises sur plusieurs types de satellites<ref>Bonnal C, Alby F, ''Les débris spatiaux'', Pour la Science, juillet 2008, p82-89</ref>. == Surveillance des débris spatiaux == {|border="0" align="right" |- |[[Image:Debris-LEO1280.jpg|204px|thumbnail|right|Cartographie des principaux débris spatiaux en [[orbite terrestre basse]]]] |[[Image:Debris-GEO1280.jpg|256px|thumbnail|right|Cartographie vue d'au-delà de l'[[orbite géosynchrone]]]] |} L'[[United States Strategic Command|USSPACECOM]] tient à jour un catalogue contenant environ {{formatnum:15000}} objets<ref>{{en}} {{doc}} {{Lien web |url=http://www.stratcom.mil/fact_sheets/Revised%20STRATCOM%20Fact%20Sheet%20--%2015%20Apr%2007.doc |titre=USSTRATCOM Space Control and Space Surveillance |éditeur=US Strategic Command |année=2007 |consulté le=2007-14-01 }}</ref> (de plus de 10&nbsp;cm en [[Orbite terrestre basse|orbite basse]] et de plus de 1&nbsp;m en [[orbite géostationnaire]]), aussi dans le but de ne pas les confondre avec des missiles ennemis. Les observations collectées depuis plusieurs installations [[radar]]s et télescopes, ainsi qu'un télescope spatial<ref>{{en}} {{Lien web |auteur=MIT Lincoln Laboratory|année=1999 |url=http://www.ll.mit.edu/ST/sbv/sbv_table_of_contents.html |titre=The Space-Based Visible Program |consulté le=13 novembre 2006}} </ref>, sont utilisées pour entretenir ce catalogue. Cependant, la majorité des débris ne sont toujours pas observés. Selon l'[[Institute of Aerospace Systems]] de [[Braunschweig]], il y aurait plus de 330 millions d'objets artificiels d'un diamètre d'au moins un millimètre en orbite terrestre <ref>{{en}} {{Lien web |url=http://www.ilr.ing.tu-bs.de/forschung/raumfahrt/spacedebris/en/index.html |titre=Space Debris|année=2005 |éditeur=Institut für Luft- und Raumfahrtsysteme |accédé le=27-11-2006}}</ref>. Cet institut est à l'origine du modèle de distribution et de vitesse des débris nommé MASTER (''Meteoroid and Space Debris Terrestrial Environment Reference'') et utilisé par l'[[Agence spatiale européenne|ESA]] pour calculer les probabilités et directions de collision en orbite. L'agence européenne possède un catalogue de {{formatnum:26000}} débris qu'elle suit avec un réseau d'observatoires et de radars pour corroborer ce modèle. {{clr}} [[Image:STS-41-C-LDEF-deploy-small.jpg||thumbnail|250px|right|Le satellite LDEF avant son déploiement par Challenger au dessus de la Floride]] Le retour sur Terre de matériel orbital est aussi une précieuse source d'informations sur l'environnement de débris de tailles submillimétriques. Le satellite [[Long Duration Exposure Facility|LDEF]], déployé par la mission [[STS-41-C]] ''[[Navette spatiale Challenger|Challenger]]'' et récupéré par [[STS-32]] ''[[Navette spatiale Columbia|Columbia]]'', a passé 68&nbsp;mois en orbite. L'examen minutieux de sa surface a permis d'analyser la distribution directionnelle et la composition du flux de débris. Le satellite européen [[Eureca]], déployé par [[STS-46]] ''[[Navette spatiale Atlantis|Atlantis]]'' et récupéré 326 jours plus tard par [[STS-57]] ''[[Navette spatiale Endeavour|Endeavour]]'' a révélé un millier d'impacts sur ses [[module solaire photovoltaïque|panneaux solaires]] et 71 sur son corps, de 100&nbsp;[[micromètre|µm]] à {{formatnum:6.4}}&nbsp;mm<ref>{{en}} {{Lien web |auteur=R. Aceti & G. Drolshagen|année=1994 |url=http://www.esa.int/esapub/bulletin/bullet80/ace80.htm |titre=Micrometeorids ans Space Debris - The Eureca Post-Flight Analysis |consulté le=17 novembre 2006}} </ref>. Les remplacements des panneaux solaires du [[télescope spatial Hubble]] lors des missions [[STS-61]] ''Endeavour'' et [[STS-109]] ''Columbia'' apportèrent incidemment de nouvelles précisions pour le modèle d'environnement des débris spatiaux. == Diagramme de Gabbard == [[Image:Gabbard diagram.png||thumbnail|250px|left|Diagramme de Gabbard des 300 débris issus de l'explosion du 3e étage d'une fusée [[Longue Marche (fusée)|Longue Marche]], 5 mois après son lancement]] Les groupes de débris issus de la désagrégation de satellites sont analysés grâce à un diagramme dit « de Gabbard » dans lequel le [[Périapside|périgée]] et l'[[Apoapside|apogée]] de chaque débris est représenté en fonction de sa période orbitale. Les débris projetés dans le sens du déplacement orbital augmentent en apogée et en période, ils correspondent aux deux bras droits du X. Les débris projetés dans le sens rétrograde ont un périgée et une période diminués (les deux bras gauches du X). Les projections dans les directions perpendiculaires à l'orbite influent peu sur les caractéristiques de période, d'apogée et de périgée, les débris dans ce cas sont concentrés autour du centre de la croix<ref>{{en}} {{pdf}} {{Lien web |auteur=David S.F. Portree & Joseph P. Loftus Jr|année=1999 |url=http://ston.jsc.nasa.gov/collections/TRS/_techrep/TP-1999-208856.pdf |titre=Orbital Debris: A Chronology |consulté le=20 novembre 2006}}, page 13 </ref>. L'étude de la distribution des éléments de ce diagramme permet aussi de déterminer les causes de la fragmentation<ref>{{en}} {{pdf}} {{Lien web |auteur=Orbital Debris Program Office|année=2004 |url=http://www.orbitaldebris.jsc.nasa.gov/library/SatelliteFragHistory/13thEditionofBreakupBook.pdf |titre=History of on-orbit satellite fragmentations, 13th Edition |consulté le=20 novembre 2006}}, page 23 </ref>. {{clr}} ==Créations significatives de débris== De 1967 à 1988, l'Union Soviétique lança des satellites espions [[RORSAT]] alimentés par [[réacteur nucléaire]]. À la fin de leur mission, ils éjectaient leur cÅ“ur sur une orbite de plusieurs siècles de durée de vie. Durant et après cette éjection, des fuites de [[fluide caloporteur]] [[NaK]] se sont produites, dispersant des gouttes entre 850 et 1000&nbsp;km d'altitude. Ces débris, au nombre d'environ {{formatnum:110000}}, d'une taille allant jusqu'à 7&nbsp;cm et d'une masse totale de 165&nbsp;kg, représentent encore aujourd'hui un danger pour les objets en orbite basse (ils furent détectés par LDEF dont l'[[apogée]] était à 580&nbsp;km)<ref>{{en}} {{Lien web |url=http://www.space.com/news/mystery_monday_040329.html |titre=Havoc in the Heavens: Soviet-Era Satellite's Leaky Reactor's Lethal Legacy |auteur=Leonard David |année=2004 |éditeur=space.com |consulté le=2008-06-17 }}</ref>. De plus, il est possible qu'ils aient percuté les radiateurs des RORSAT en [[orbite de rebut]], provoquant de nouvelles fuites de NaK<ref>{{en}} {{Lien web |url=http://apollo.isti.cnr.it/rossi/publications/iaf97/node7.html |titre=Effect of the RORSAT NaK drops on the long term evolution of the space debris population |auteur=A. Rossi, C. Pardini, L. Anselmo, A. Cordelli, P. Farinella |année=1997 |éditeur=[[Consiglio nazionale delle ricerche]] |consulté le=2008-06-17 }}</ref>. Une des plus grandes créations de débris ne fut pas accidentelle, elle est due à un essai de [[missile anti-satellite]] chinois en 2007. Il provoqua la création de 2300 débris de taille observable (i.e. de quelques centimètres, décompte de décembre 2007) et d'après les estimations, {{formatnum:35000}} débris d'au moins 1&nbsp;cm et plus d'un million de débris d'au moins 1&nbsp;mm. Cet événement est plus préjudiciable que les précédents essais de telles armes car il eut lieu à une altitude plus élevée (850&nbsp;km) qui engendre une durée de présence en orbite d'au moins 35 ans. En juin 2007, le satellite [[Terra (satellite)|Terra]] fut le premier à devoir être dévié pour lui éviter d'être touché par ces débris<ref>{{en}} {{Lien web |url=http://www.space.com/news/070706_sn_china_terra.html |titre=NASA's Terra Satellite Moved to Avoid Chinese ASAT Debris |auteur=Brian Berger |année=2007 |éditeur=space.com |consulté le=2007-12-13 }}</ref>. Un événement de magnitude similaire survint le 16 février 2007 quand le dernier étage d'un lanceur russe [[Briz-M]] explosa en orbite au dessus de l'Australie. La fusée avait été lancée le 28 février 2006 transportant un satellite de communication [[Arabsat]]-4A, mais un dysfonctionnement l'empêcha d'achever la mise en orbite et il resta en orbite elliptique avec une grande quantité d'imbrûlés hypergoliques corrosifs. L'explosion fut photographiée par plusieurs astronomes, les observations radar n'ont pu établir précisément la trajectoire des débris à cause du caractère de leur orbite. Bien que d'une ampleur semblable au test chinois, le nuage de débris passe par une altitude moindre et une grande partie des 1100 débris identifiés retombèrent dans l'atmosphère rapidement<ref>{{en}} {{Lien web |url=http://www.space.com/news/070221_rocket_explodes.html |titre=Rocket Explodes Over Australia, Showers Space with Debris |auteur=Ker Than |année=2007 |éditeur=space.com |consulté le=2007-12-13 }}</ref>{{,}}<ref>{{en}} {{Lien web |url=http://www.spaceweather.com/archive.php?view=1&day=21&month=02&year=2007 |titre=Rocket explosion |année=2007 |éditeur=space.com |consulté le=2007-12-13 }}</ref>. Une autre dislocation venait juste d'être observé le 14 février précédent<ref>{{en}} {{Lien web |url=http://celestrak.com/events/debris-events.asp |titre=Recent Debris Events |éditeur=CelesTrak |auteur=Dr T.S. Kelso |année=2007 |consulté le=2007-12-13 }}</ref>, ce qui en fait trois en l'espace de deux mois. Il y en avait eu 8 dans l'année 2006, ce qui n'était jamais arrivé depuis 1993<ref>{{en}} {{Lien web |url=http://space.newscientist.com/article/dn10979-spate-of-rocket-breakups-creates-new-space-junk.html |titre=Spate of rocket break-ups creates new space junk |éditeur=New Scientist Space |auteur=Jeff Hecht |année=2007 |consulté le=2007-12-13 }}</ref>. ==Impacts de débris notables== [[Image:Cerise sat broke.jpg|160px|right|thumb|Représentation de l'impact sur le satellite Cerise]] La première collision avec un débris catalogué remonte à 1996 et provoqua l'arrachement d'un bras du satellite militaire français [[Cerise (satellite)|Cerise]]<ref>{{en}} {{Lien web |url=http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/4486049.stm |titre=CO2 prolongs life of space junk |éditeur=BBC |auteur=Carolyn Fry |année=2005 |consulté le=2007-12-13 }}</ref>. Lottie Williams est la première et la seule personne à ce jour (novembre 2006) à avoir été touchée par un débris spatial d'origine humaine. Alors qu'elle se promenait dans un parc de [[Tulsa]], [[Oklahoma]], le 22 janvier 1997 à 3h30, elle remarqua une lueur dans le ciel qu'elle prit pour une [[étoile filante]]. Quelques minutes plus tard, elle fut frappée à l'épaule par un objet métallique sombre de 15&nbsp;cm qui s'avéra plus tard être une pièce de réservoir d'une fusée [[Delta II]] lancée en 1996. Elle ne fut pas blessée<ref>{{en}} {{Lien web |url=http://abcnews.go.com/Technology/story?id=98700&page=1 |titre=Space Junk Survivor |éditeur=ABC News |consulté le=2008-01-24 }}</ref>. ==Dans la culture populaire== * Le [[manga]], adapté en [[anime]], [[Planetes]] relate les aventures d'une équipe de collecteurs de débris spatiaux. * La série TV ''[[Dead Like Me]]'' commence par la mort du personnage principal, tuée par la chute de la lunette des toilettes de la station [[Mir (station spatiale)|Mir]]. * Dans l'épisode ''Déchets dans l'espace'' de la série TV des années 1970 ''[[UFO, alerte dans l'espace]]'', le héros découvre un satellite alien dissimulé parmi les débris orbitant notre planète. == Références == Droit français : arrêté du [[20 février]] [[1995]] relatif à la terminologie des sciences et techniques spatiales. <references/> == Voir aussi == {{commons|Space debris}} *[[Objet géocroiseur]] *[[Syndrome de Kessler]] *[[Liste des objets artificiels sur la Lune]] == Liens externes == * {{fr}} [http://debris-spatiaux.cnes.fr/ CNES - Débris spatiaux] * {{fr}} [http://www.cnes.fr/html/_96_4138_4366_4368_.php CNES hebdo - Débris spatiaux] * {{fr}} [http://www.cnes.fr/html/_172_708_701_706_.php CNES - Réglementer les débris spatiaux] * {{en}} [http://debris-spatiaux.cnes.fr/english/index_eng.html CNES - Space Debris] * {{en}} [http://www.orbitaldebris.jsc.nasa.gov NASA Orbital Debris Program Office] * {{en}} [http://www.norad.mil North American Aerospace Defense] * {{en}} [http://www.space-track.org/perl/login.pl - Space Track Accès aux paramètres des objets en orbite] {{Portail|astronautique}} {{lien AdQ|pt}} [[Catégorie:Astronautique]] [[Catégorie:Pollution]] [[ca:Brossa espacial]] [[da:Rumaffald]] [[de:Weltraummüll]] [[en:Space debris]] [[es:Basura espacial]] [[fi:Avaruusromu]] [[he:פסולת חלל]] [[it:Detrito spaziale]] [[ja:スペースデブリ]] [[nl:Ruimteschroot]] [[no:Romsøppel]] [[pt:Detrito espacial]] [[ru:КоÑмичеÑкий муÑор]] [[zh:太空垃圾]]</text> </revision> </page>