Alors que les lancements de satellites montent en flèche et que les débris orbitaux se multiplient, les autorités de l’aviation se démènent pour empêcher les débris spatiaux de provoquer la prochaine perturbation majeure des vols.
Même si un retard ou un déroutement d’un vol en raison du mauvais temps semble banal, qu’en est-il d’un retard causé par la chute d’un débris spatial ? Même si cela ressemble à un mauvais film catastrophe, les experts préviennent que les débris de satellites constituent un risque croissant auquel les opérateurs aériens doivent se préparer.
À ce jour, aucun cas confirmé d’avion commercial touché par des débris spatiaux n’a été confirmé, mais les probabilités évoluent à mesure que le nombre de satellites en orbite et la fréquence des vols de passagers augmentent.
Une étude publiée dans Scientific Reports a récemment souligné qu’il y a 26 % de chances chaque année qu’une rentrée incontrôlée d’une fusée se produise au-dessus de régions très fréquentées telles que le nord de l’Europe, le nord-est des États-Unis ou les principaux pôles de l’Asie-Pacifique.
Mais cela ne signifie pas qu’il y a 26 % de chances qu’un avion soit touché. EUROCONTROL, qui gère le trafic aérien dans 42 pays, a déclaré à L’Observatoire de l’Europe Next que le pourcentage indique la probabilité que la trajectoire d’une fusée en chute traverse un espace aérien très fréquenté, obligeant les autorités à le fermer par mesure de précaution. En réalité, la probabilité globale d’une véritable collision avec un avion reste extrêmement faible et est estimée à environ une sur un million d’années sur la base des niveaux de trafic actuels.
Cependant, même une fermeture « par précaution » peut avoir un impact considérable sur les voyageurs. Par exemple, en 2022, une partie de l’espace aérien au-dessus de l’Espagne et une partie des espaces aériens français voisins ont été fermées aux vols le long de l’une des trajectoires prévues de chute des débris de fusées chinoises. Cet événement à lui seul a retardé des centaines de vols et coûté des millions d’euros, même si aucun avion n’a été touché et les débris sont finalement tombés dans l’océan à des milliers de kilomètres.
Aujourd’hui, EUROCONTROL surveille déjà activement les lancements de fusées et les rentrées affectant l’espace aérien européen et, avec le soutien d’institutions telles que l’EU-SST, partage des informations lorsque cela est nécessaire et intègre des scénarios de rentrée de débris spatiaux dans ses protocoles de gestion de crise.
Pourquoi les déchets spatiaux survivent à la chaleur
L’une des principales raisons de ces inquiétudes est que les équipements spatiaux sont construits pour être incroyablement résistants. Stijn Lemmens, analyste principal des débris spatiaux à l’Agence spatiale européenne, a déclaré que « le problème est que lorsque vous concevez un objet pour aller dans l’espace, il doit survivre au lancement, il est donc solide et rigide ».
Les réservoirs de propulseur en titane de haute qualité sont par exemple l’un des favoris des débris spatiaux.
La plupart des débris spatiaux ne sont pas aussi faciles à identifier. Lemmens a déclaré à L’Observatoire de l’Europe Next qu’ils ressemblaient « à une pièce d’équipement qui aurait été mise dans un four », ne laissant derrière eux qu’un morceau de métal enlevé.
Pour mieux comprendre le processus enflammé de retour sur Terre, l’ESA prépare une mission révolutionnaire appelée Destructive Reentry Assessment Container Object (DRACO), dont le lancement est prévu en 2027. Ce satellite de la taille d’une machine à laver est essentiellement une « mission suicide » destinée à enregistrer sa propre destruction de l’intérieur.
Alors que le satellite commence à brûler, une capsule indestructible de 40 centimètres spécialement conçue agira comme une « boîte noire » à l’intérieur. Il sera connecté à 200 capteurs et quatre caméras répartis dans tout le satellite, mesurant les températures et la contrainte exercée sur le métal lors de sa désintégration.
Une fois que le satellite principal aura brûlé, la capsule plongera vers l’océan, déploiera un parachute pour ralentir, et transmettra brièvement ses précieuses données à un satellite géostationnaire pour que les experts sur Terre puissent les examiner.
Ces informations sont cruciales car, comme le souligne Lemmens, « il est actuellement impossible de recréer les circonstances exactes sur le terrain ».
Concevoir une rentrée « conviviale »
Les données de DRACO aideront les ingénieurs à concevoir des satellites dits « demi-démissibles », ce qui signifie qu’ils sont construits pour se briser et se vaporiser complètement avant d’atteindre les altitudes où passent les avions remplis de touristes.
Après dix années de recherche, l’ESA teste des technologies telles que des rondelles et des supports « démontables », l’idée étant qu’ils agissent comme des points de déclenchement pour aider un vaisseau spatial à se désagréger lors de la rentrée. Les ingénieurs envisagent également de passer des réservoirs en titane aux alliages d’aluminium qui fondent plus facilement, bien que Lemmens prévienne qu’« une solution pour un satellite pourrait ne pas fonctionner pour un autre ».
L’objectif à long terme est de faire des rentrées contrôlées – où un objet est dirigé vers une partie éloignée de l’océan – la norme pour tous les grands étages de fusées.
Un ciel plus complexe
Nos cieux sont de plus en plus encombrés. Le trafic aérien en Europe devrait croître jusqu’à 2,4 % par an jusqu’en 2050, et il existe une nette tendance vers davantage de vols long-courriers, ainsi que des ajustements des trajectoires de vol pour atténuer les risques géopolitiques et optimiser le temps de vol afin de réduire les émissions.
Nous pouvons également ajouter à ce mélange une nouvelle race de voyageurs aériens, des touristes spatiaux suborbitaux à la Katy Perry aux ballons de communication lents à haute altitude et peut-être dans un avenir pas si lointain, aux véhicules hypersoniques point à point circulant autour de la Terre. Les zones urbaines denses commenceront également à voir des drones passagers VTOL.
La gestion des risques nécessitera une bien meilleure coordination entre les contrôleurs aériens et la communauté spatiale. EUROCONTROL s’efforce d’abandonner les réponses « au cas par cas » et de se tourner vers un service permanent qui surveille les événements spatiaux en temps réel. L’objectif est d’avoir une image de l’espace aérien à plusieurs niveaux, du ciel des villes à l’orbite terrestre basse.
Pour l’avenir, EUROCONTROL souhaite voir une meilleure coordination, notamment de la part des acteurs privés émergents et établis de l’industrie spatiale, y compris des simulations conjointes des compagnies aériennes et militaires aux opérateurs d’engins spatiaux.
Et enfin, si des débris parviennent à traverser la haute atmosphère, l’agence appelle tout le monde à être transparent et précis sur comment et pourquoi un morceau de métal ou de composite a atteint des altitudes plus basses, plus risquées. En bref, si c’est votre vaisseau spatial fumant qui heurte la terre ferme, reconnaissez-le, partagez les données, pour assurer la sécurité de tous les voyageurs.
