Débris orbitaux, autrement connu sous le nom de « débris spatiaux », est une préoccupation majeure. Ce nuage massif qui orbite autour de la Terre est le résultat des nombreux satellites, plates-formes et lanceurs usagés qui ont été envoyés dans l'espace au fil des ans. Et au fil du temps, les collisions entre ces objets (ainsi que les désintégrations et l'érosion) ont créé encore plus de débris.

En plus de menacer les satellites et de constituer un danger pour les missions orbitales à long terme – comme la Station spatiale internationale – cette situation pourrait poser de sérieux problèmes pour les futurs lancements spatiaux. Et sur la base des derniers chiffres publiés par le Space Debris Office du Centre européen d'opérations spatiales (ESOC), le problème s'est aggravé.

Pour décomposer les chiffres, selon l'ESOC, environ 5250 lancements ont eu lieu depuis le début de l'ère spatiale, qui a officiellement débuté le 4 octobre, 1957, avec le lancement du satellite soviétique Spoutnik 1. Parmi les nombreuses missions lancées depuis, quelque 23, 000 sont toujours en orbite, alors que seulement 1200 sont encore opérationnels.

Cependant, cela ne représente que 6% de tous les objets réels en orbite. 38% supplémentaires peuvent être attribués aux satellites déclassés, les étages supérieurs dépensés et les objets liés à la mission (adaptateurs de lancement, couvre-objectifs, etc.). En tout, on estime que 94 % des objets en orbite sont considérés comme des « débris spatiaux » – un terme utilisé pour décrire des objets qui ne servent plus à rien.

Environ 64% de ces objets sont des fragments des nombreuses ruptures, explosions et collisions de satellites ou de fusées qui ont eu lieu au cours des dernières décennies. En outre, il existe des preuves d'une population beaucoup plus importante de débris qui ne peuvent pas être suivis de manière opérationnelle. C'est là que les derniers chiffres de l'ESA entrent à nouveau en jeu.

Selon divers modèles statistiques, il y a environ 166 millions d'objets en orbite dont la taille varie de 1 mm à 1 cm de diamètre. Il y a aussi 750 autres, 000 objets allant de 1cm à 10 cm de diamètre, et environ 29, 000 objets qui dépassent 10 cm de diamètre. L'ESA et d'autres agences spatiales dans le monde sont chargées de suivre environ 42, 000 des plus grands.

En tout, la masse totale de tous les objets en orbite autour de la Terre est estimée à 7 500 tonnes métriques (~ 8 267 tonnes américaines). Et entre tous ces débris, un peu plus de 290 ruptures, des explosions et des collisions ont eu lieu, entraînant la fragmentation des objets et la création de nombreux petits morceaux de débris. Chacun d'entre eux est considéré comme une menace sérieuse en raison des vitesses orbitales relatives qu'ils ont.

Essentiellement, les débris orbitaux peuvent atteindre des vitesses allant jusqu'à 56, 000 km/h en raison de la rotation de la Terre. A cette vitesse, même un morceau de débris de la taille d'un centimètre peut sérieusement endommager ou désactiver un vaisseau spatial opérationnel. Pendant ce temps, une collision avec un objet de plus de 10 cm entraînera des ruptures catastrophiques, libérant des nuages ​​de débris plus dangereux qui peuvent provoquer d'autres collisions catastrophiques – un phénomène connu sous le nom de « syndrome de Kessler ».

Sans contrôle, il est reconnu que le problème va s'aggraver de façon exponentielle. Il n'est donc pas étonnant que l'ESA et d'autres agences spatiales parlent de mettre en œuvre des "mesures d'atténuation des débris spatiaux". De telles mesures, qui comprennent la réduction de la masse dans les régions à haute densité et la conception d'embarcations avec des technologies de rentrée sûres, pourrait freiner le taux de croissance des populations de débris spatiaux.

Il y a aussi des propositions de "suppression active", qui ciblerait les champs de débris déjà là. Déjà, il y a plusieurs idées sur la table, allant des lasers spatiaux qui pourraient éliminer les débris de la trajectoire de l'ISS aux engins spatiaux qui pourraient s'accrocher aux débris et les désorbiter. Ces sujets et d'autres sujets connexes seront tous abordés lors de la prochaine 7e Conférence européenne sur les débris spatiaux.

Cette conférence aura lieu du 18 au 21 avril, 2017, au Centre européen d'opérations spatiales de Darmstadt, Allemagne. En tant que plus grand rassemblement du genre, cette conférence de quatre jours réunira des scientifiques de renommée internationale, ingénieurs, les opérateurs, des avocats et des décideurs politiques du monde entier se réunissent pour discuter des différents aspects de la recherche sur les débris spatiaux.

Cela comprendra les techniques de mesure, théories de la modélisation de l'environnement, techniques d'analyse des risques, conceptions de protection, concepts d'atténuation et de remédiation, et les questions politiques et juridiques. En plus de fournir un forum pour présenter et discuter des derniers résultats, cette conférence est aussi l'occasion pour les experts de définir les orientations futures de la recherche.

Les voies spatiales doivent être dégagées si nous espérons commercialiser et exploiter l'orbite terrestre basse (LEO) dans les années à venir. Et les bonnes personnes qui mènent des recherches à bord de l'ISS et de la station spatiale chinoise Tianglong-1 l'apprécieraient sûrement.