Crédit :ESA
L'espace est encombré. Plus de 100 millions de minuscules débris tournent en orbite terrestre, avec des dizaines de milliers de gros morceaux et environ 3, 300 satellites fonctionnels.
Les grandes constellations de satellites telles que Starlink sont de plus en plus courantes, exaspérant les astronomes et déconcertant les observateurs occasionnels du ciel. Dans la décennie à venir, nous pouvons voir beaucoup plus de satellites lancés que dans toute l'histoire jusqu'à présent.
Les collisions entre objets en orbite sont de plus en plus difficiles à éviter. Plusieurs technologies de mise à l'abri des débris spatiaux ont été proposées, plus récemment, le plan de la société australienne Electro Optic Systems (EOS) d'utiliser une paire de lasers au sol pour suivre les débris et les « pousser » loin des collisions potentielles ou même hors de l'orbite.
Des outils comme celui-ci seront très demandés dans les années à venir. Mais à côté des nouvelles technologies, nous devons également trouver les meilleurs moyens de réguler l'activité dans l'espace et décider qui est responsable de quoi.
Élimination active des débris
Le système laser d'EOS n'est que l'une des nombreuses technologies d'"élimination active des débris" (ADR) proposées au cours de la dernière décennie. D'autres impliquent des voiles, tentacules, filets, les griffes, harpons, aimants et mousse.
En dehors de l'Australie, La société japonaise Astroscale teste actuellement son système ELSA pour capturer les débris avec des aimants. Le projet britannique RemoveDEBRIS a expérimenté des filets et des harpons. L'Agence spatiale européenne (ESA) est engagée dans diverses missions liées aux débris, notamment la griffe spatiale ClearSpace-1, " conçu pour saisir un morceau de débris et le traîner vers une orbite inférieure où la griffe et sa proie capturée finiront leur vie dans une étreinte enflammée.
Le système ELSA d'Astroscale utilisera des aimants pour capturer les débris spatiaux. Crédit :Astroscale
Les appels rapprochés sont de plus en plus fréquents
Les débris spatiaux constituent une menace très réelle, et l'intérêt pour les technologies ADR augmente rapidement. L'ESA estime qu'il y a actuellement 128 millions de débris de moins de 1 cm, environ 900, 000 morceaux de débris de 1 à 10 cm de long, et environ 34, 000 pièces de plus de 10 cm en orbite terrestre.
Compte tenu de la vitesse élevée des objets dans l'espace, toute collision – avec des débris ou un satellite « vivant » – pourrait créer des milliers de débris supplémentaires. Ceux-ci pourraient créer plus de collisions et plus de débris, déclenchant potentiellement une augmentation exponentielle des débris appelée "effet Kessler". Finalement, nous pourrions voir une "ceinture de débris" autour de la Terre, rendre l'espace moins accessible.
Ces derniers temps, nous avons vu plusieurs « quasi-collisions » dans l'espace. Fin janvier 2020, nous avons tous regardé, impuissants, deux satellites "morts" beaucoup plus gros - IRAS et GGSE-4 - passer à quelques mètres l'un de l'autre. La NASA déplace souvent la Station spatiale internationale lorsqu'elle calcule un risque de collision avec des débris plus élevé que la normale.
Plus de satellites, plus de risque
Le problème des débris spatiaux devient de plus en plus urgent à mesure que de plus grandes constellations de petits satellites sont lancées. En 2019, l'ESA a envoyé l'un de ses satellites d'observation de la Terre faire un petit détour pour éviter une forte possibilité de collision avec l'un des satellites Starlink de SpaceX.
Ces derniers jours, les satellites de One Web et de Starlink se sont dangereusement rapprochés d'une collision. Si les plans très médiatisés de quelques grandes entreprises seulement se concrétisent, le nombre d'objets lancés dans l'espace au cours des prochaines années sera réduit d'un facteur de jusqu'à dix fois le nombre total lancé au cours des six décennies depuis que le premier objet fabriqué par l'homme (Spoutnik 1) a été envoyé en orbite en 1957.
Des satellites comme la constellation Starlink de SpaceX deviendront une vue de plus en plus courante dans le ciel nocturne dans les années à venir. Crédit :Mads Claus Rasmussen / EPA
Le droit de l'espace peut aider
Toute technologie réalisable pour atténuer le problème des débris spatiaux devrait être explorée en profondeur. À la fois, l'élimination active des débris soulève des problèmes politiques et juridiques.
L'espace est un domaine au-delà de la juridiction nationale. Comme la haute mer, l'espace est régi par le droit international. Le Traité sur l'espace extra-atmosphérique de 1967 et les quatre autres traités internationaux qui ont suivi ont établi un cadre et des principes clés pour guider un comportement responsable.
Alors que les ingénieurs pouvaient envisager des filets et des harpons, le droit international est une mauvaise nouvelle pour les aspirants « pirates » de l'espace. Tout objet spatial ou partie d'un objet spatial, fonctionnel ou non, demeure sous la juridiction d'un « État d'immatriculation ».
En vertu du droit international, capturer, détourner ou interférer avec un débris constituerait une « activité nationale dans l'espace extra-atmosphérique », ce qui signifie que les pays qui ont autorisé ou accepté la manœuvre ADR ont une responsabilité juridique internationale, même si l'action est menée par une entreprise privée. En outre, si quelque chose ne va pas (comme nous le savons, l'espace est dur), un régime de responsabilité s'applique aux « États de lancement » en vertu du traité applicable, qui inclurait les pays impliqués dans le lancement du véhicule ADR.
Les règles de la route
Au-delà des subtilités juridiques, l'enlèvement des débris soulève une politique complexe, géopolitique, économique, et les défis sociaux. A qui revient la responsabilité d'enlever les débris ? Qui doit payer ? Quels droits les nations non spatiales ont-elles dans les discussions ? Quels débris doivent être conservés en tant que patrimoine ?
Et si un État développe la capacité d'éliminer ou de dévier les débris spatiaux, comment pouvons-nous être sûrs qu'ils ne l'utiliseront pas pour supprimer ou dévier les satellites « en direct » d'un autre pays ?
Les experts s'efforcent de reconnaître et de déterminer les « règles de la route » réglementaires appropriées. Le Comité des Nations Unies sur les utilisations pacifiques de l'espace extra-atmosphérique (COPUOS) s'occupe de la gouvernance de l'espace, et il a depuis des années « des mécanismes juridiques relatifs aux mesures d'atténuation et de remédiation des débris spatiaux » à son ordre du jour. Il existe déjà des directives pratiques et largement acceptées pour l'atténuation des débris et la durabilité à long terme des activités spatiales, mais chaque solution proposée entraîne d'autres questions.
À la fin, toute activité de décontamination des débris nécessitera un accord négocié entre chacune des parties concernées pour garantir que ces questions juridiques et autres soient traitées. Finalement, nous pourrions voir émerger un processus standardisé, en coordination avec un système international de gestion du trafic spatial.
L'avenir de l'humanité est inextricablement lié à notre capacité à assurer un avenir viable à long terme pour les activités spatiales. Développer de nouvelles méthodes d'élimination des débris, et les cadres juridiques pour les rendre utilisables, sont des étapes importantes pour trouver des moyens de coexister avec notre planète et promouvoir la sécurité continue, la sécurité et la durabilité de l'espace.
Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.