Une solution inspirée de Star Trek pour faire le ménage dans l’espace
Comme dans la fameuse série télévisée d’antan, les rayons tracteurs de l'espace pourraient ne pas rester longtemps dans le domaine de la science-fiction.
Un ciel très encombré
Environ 23 000 débris de la grosseur d’une balle de baseball gravitent actuellement autour de la Terre. Ce chiffre grandissant augmente évidemment le risque de collisions. C’est ce qui est arrivé en 2009, où un ancien satellite russe en orbite est entré en collision avec Iridium 33, un satellite de communication se déplaçant à une vitesse de plusieurs milliers de kilomètres par heure. L’impact a entraîné une pluie de débris, plus de 1 800, en spirale autour du globe.
Représentation des satellites et objets divers en 1965. Photo : NASA
Représentation des satellites et objets divers en 2010. Photo : NASA
Pour faire face à cette problématique, les scientifiques sont à la recherche de solutions qui pourraient aider à gérer cette surpopulation et réduire le risque de collisions, qui créent mécaniquement encore plus de débris et de possibilités d’autres collisions.
L’Université du Colorado travaille en ce moment sur un programme qui s’inspire des solutions utilisées dans la série de fiction Star Trek, à savoir les rayons tracteurs. Comme le vaisseau Starship Enterprise du capitaine Kirk, l’idée est d’utiliser une force électrostatique attractive ou répulsive, semblable à l’effet produit par des cheveux sur lesquels on frotte un ballon, pour éloigner ou rediriger les débris en toute sécurité.
L’objectif serait d’envoyer une flotte de petits vaisseaux spatiaux en orbite autour de notre planète et d’utiliser des « faisceaux d’électrons » pour déplacer lentement les débris sans les toucher à l’aide de cette force électrostatique.
Selon les chercheurs du projet, « il est très dangereux de toucher des objets dans l’espace, car ces derniers se déplacent très rapidement et de manière souvent imprévisible. »
L’objectif est qu’un vaisseau d'entretien s'approche d'un satellite abandonné à une distance d'environ 15 à 25 mètres, puis lui enverrait un faisceau d'électrons. Ces électrons donneraient une charge négative au débris spatial, tout en rendant l’engin d'entretien plus positif. Comme le dit l’adage : les opposés s'attirent.
Illustration (en anglais) du fonctionnement du projet développé par l'Université du Colorado. Photo : Université du Colorado
L’intérêt pour s’attaquer à la surpopulation géostationnaire est grand
Avec le lancement toujours croissant de satellites dans l’espace, les « places » en orbite deviennent de plus en plus convoitées. D’après l’équipe de l’Université du Colorado, il n’existe environ que 180 « places de stationnement » dans l’orbite géosynchrone, le plus prisé et celui qui compte le plus de satellites extrêmement coûteux.
L’utilisation des rayons tracteurs permettrait d’écarter en sécurité les vieux engins spatiaux et faire de la place à une nouvelle génération de satellites. Ce projet pourrait également ouvrir de nombreuses voies plus sûres pour l'entretien des engins spatiaux.
Un scientifique de l'Université du Colorado travaille sur une simulation d'engin spatial désaffecté. Photo : Université du Colorado
Sur la base d'expériences menées par l’équipe de l’Université, un remorqueur électrostatique pourrait tirer un satellite pesant plusieurs tonnes sur une distance de 300 kilomètres en deux ou trois mois.
Les scientifiques de ClearSpace ont proposé d'autres stratégies pour retirer les débris de l'orbite, notamment en saisissant les satellites errants à l'aide de bras tentaculaires. Cependant, toutes ces approches nécessitent un contact direct avec les débris.
L’Université du Colorado espère que son travail pourra un jour contribuer aux efforts de la NASA dans le cadre de son programme Artemis, qui vise à renvoyer des humains sur la lune et, à partir de là, dans des régions encore plus lointaines. Selon le responsable du programme, M. Schaub, « avec un financement adéquat, nous serons prêts à envoyer un prototype de tracteur électrostatique dans l’espace d’ici cinq à dix ans seulement. »
Il conclut que ce programme pourrait permettre de « réduire considérablement les coûts, car personne ne veut dépenser un milliard de dollars pour déplacer des déchets. »
