Les satellites abandonnés pourraient à l'avenir être saisis et retirés des orbites clés autour de la Terre avec un remorqueur spatial utilisant des forces magnétiques. Chercheur Emilien Fabacher de l'Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace, partie de l'Université de Toulouse en France, étudie le grappin magnétique comme méthode d'élimination des débris spatiaux, ainsi que d'examiner le potentiel de la technique pour le vol en formation de satellites. Crédit :Philippe Ogaki
Les satellites abandonnés pourraient à l'avenir être saisis et retirés des orbites clés autour de la Terre avec un remorqueur spatial utilisant des forces magnétiques.
Cette même attraction ou répulsion magnétique est également considérée comme une méthode sûre pour que plusieurs satellites maintiennent des formations proches dans l'espace.
De tels essaims de satellites sont envisagés pour de futures missions d'astronomie ou d'observation de la Terre - si leurs positions relatives peuvent rester stables, ils pourraient agir comme un seul télescope géant.
Pour lutter contre les débris spatiaux, l'intérêt grandit pour le prélèvement de satellites entiers dans l'espace. Le plus grand défi est de s'attaquer et de sécuriser ces incontrôlables, objets qui culbutent rapidement, généralement de plusieurs tonnes.
De multiples techniques sont à l'étude, y compris les bras robotiques, filets et harpons.
Aujourd'hui chercheur Emilien Fabacher de l'Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace, partie de l'Université de Toulouse en France, a ajouté une autre méthode à la liste :le grappin magnétique.
"Avec un satellite que vous voulez désorbiter, c'est beaucoup mieux si vous pouvez rester à une distance de sécurité, sans avoir besoin d'entrer en contact direct et risquer d'endommager les satellites chasseurs et cibles, " explique Émilien.
La flottille de vol en formation de Darwin composée de six télescopes et satellites de communication aurait observé la lumière de l'espace pour analyser l'atmosphère de planètes semblables à la Terre. Cette mission proposée par l'ESA était de rechercher des planètes extrasolaires faibles. Le concept a été étudié mais pas poursuivi. Crédit :SEC 2002; Illustration par Medialab
"Donc, l'idée que j'étudie est d'appliquer des forces magnétiques pour attirer ou repousser le satellite cible, de déplacer son orbite ou de la désorbiter complètement. »
De tels satellites cibles n'auraient pas besoin d'être spécialement équipés à l'avance. Au lieu, un tel remorqueur influencerait les satellites cibles à l'aide de leurs « magnétorquers » :des électro-aimants fiables déjà transportés pour ajuster l'orientation à l'aide du champ magnétique terrestre.
"Ce sont des problèmes standard à bord de nombreux satellites en orbite basse, " ajoute Émilien.
Le fort champ magnétique requis par le satellite chasseur serait généré à l'aide de fils supraconducteurs refroidis à des températures cryogéniques.
De même, les satellites pourraient également garder plusieurs satellites volant en formation précise, commente Finn Ankersen, un expert ESA en rendez-vous et amarrage, vol en formation.
Les satellites abandonnés pourraient à l'avenir être saisis et retirés des orbites clés autour de la Terre avec un remorqueur spatial utilisant des forces magnétiques. Un tel remorqueur influencerait les satellites cibles à l'aide de leurs « magnétorquers » :des électro-aimants fiables déjà transportés pour ajuster l'orientation à l'aide du champ magnétique terrestre. Crédit :Emilien Fabacher/ISAE-Supaero
"Ce type d'influence magnétique sans contact fonctionnerait à une distance d'environ 10 à 15 m, offrant une précision de positionnement à moins de 10 cm avec une précision d'attitude de 1 à 2 °."
Pour sa thèse de doctorat, Emilien a recherché comment les conseils qui en résultent, les techniques de navigation et de contrôle fonctionneraient dans la pratique, combinant un simulateur de rendez-vous avec des modèles d'interaction magnétique, tout en tenant compte de l'état en constante évolution de la magnétosphère terrestre.
Ses recherches ont été soutenues par l'initiative Networking/Partnering de l'ESA, qui soutient les travaux menés par les universités et les instituts de recherche sur les technologies de pointe avec des applications spatiales potentielles. Emilien a également visité le centre technique de l'ESA aux Pays-Bas, consulter les experts de l'Agence.
Emilien rappelle que le concept est né à l'origine d'une discussion avec des experts de l'ESA, et il a eu la chance d'être au bon endroit au bon moment pour explorer sa faisabilité :« La première surprise a été que c'était effectivement possible, théoriquement - au départ, nous ne pouvions pas être sûrs, mais il s'avère que la physique fonctionne bien."
