Quand on pense à l'espace, nous pensons grand et vide mais quand il s'agit de l'orbite terrestre, il est encombré de millions de déchets que nous appelons déchets spatiaux.

Les déchets – ou débris spatiaux – sont constitués d'objets incontrôlables fabriqués par l'homme qui restent en orbite longtemps après avoir atteint leur objectif initial. L'échelle des débris va du très grand, y compris les étages mis au rebut des lancements de fusées et de satellites, jusqu'aux plus petites pièces métalliques telles que les écrous et les boulons, jusqu'aux particules telles que les écailles de peinture.

Au plus petit, les débris spatiaux ne peuvent mesurer qu'un millimètre, mais il y a des milliers de morceaux plus gros qu'une boîte à pizza causant des problèmes.

Selon la dernière modélisation statistique de l'Agence spatiale européenne, il y en a environ 34, 000 objets de plus de 10 centimètres en orbite, mais jusqu'à 128 millions d'articles entre un millimètre et un centimètre flottant autour. Les objets de moins de 10 centimètres ne peuvent pas être suivis de manière conventionnelle.

Expert en systèmes satellitaires, le Dr Joon Wayn Cheong, de l'École de génie électrique et des télécommunications de l'UNSW, dit que lorsque les humains lancent plus d'objets dans l'espace, ces débris peuvent menacer de plus en plus la sécurité des satellites et des astronautes humains.

« Les déchets spatiaux présentent un risque particulier pour les missions spatiales impliquant des vies humaines, " il dit.

"C'est particulièrement important pour la Station spatiale internationale, étant donné qu'une attention particulière doit être accordée à la trajectoire orbitale des débris spatiaux avant que les exercices de sortie dans l'espace ne soient effectués.

"Le plus gros problème avec ces objets est qu'ils ne peuvent pas être suivis ou contrôlés. Si nous pouvons les contrôler, nous pouvons facilement nous assurer qu'ils évitent et manœuvrent autour des objets à proximité."

Cependant, lorsque des débris spatiaux entrent en collision avec d'autres satellites en orbite, ou de plus gros débris spatiaux, il peut se briser en plus petits morceaux de débris, ce qui aggrave encore le problème.

"C'est ce qu'on appelle le syndrome de Kessler. Ce phénomène décrit la croissance exponentielle de la contamination dans nos orbites, où les débris engendrent plus de débris, et malheureusement, il n'y a pas assez d'argent ou de ressources dans le monde pour nettoyer correctement tous les déchets spatiaux."

Petit mais puissant

Il est difficile de penser que des objets plus petits que la taille d'un cure-dent peuvent causer autant de dégâts, mais dans l'espace, tout est possible.

"Les débris spatiaux peuvent voyager jusqu'à 10 kilomètres par seconde, ce qui a le même impact d'être touché par une petite balle de cricket à 100 kilomètres par heure, " dit le Dr Cheong.

"L'extérieur des satellites est souvent recouvert de panneaux solaires, qui se composent de verre cassant. Donc, peu importe la taille des débris avec lesquels il entre en collision, le satellite sera probablement endommagé, et donc plus de débris sont créés.

"Ces satellites sont vulnérables, ils ne sont pas conçus pour être brisés."

L'immobilier cher

Comme le marché immobilier, l'immobilier en orbite est limité et compétitif.

L'une des orbites les plus importantes est l'orbite géostationnaire, appelée orbite équatoriale géosynchrone (GEO), qui est situé à une altitude de 35, 000 kilomètres de la surface de la Terre. Elle est considérée comme l'une des orbites les plus précieuses et est occupée par de nombreux satellites de télécommunication et de diffusion.

"Les débris spatiaux contaminent les orbites qu'ils occupent; ils utilisent la fente orbitale qu'un autre fonctionnel, satellite plus utile pourrait occuper, " dit le Dr Cheong.

"Nous constatons une tendance croissante des agences spatiales et des entreprises à envoyer de nombreux satellites sur des orbites beaucoup plus élevées, principalement l'orbite terrestre basse supérieure (LEO), et dans certains cas l'orbite GEO.

"Mais ils se retrouvent dans une situation où ils perdent le contrôle de ces satellites, ou ils cessent de fonctionner complètement mais continuent d'occuper l'orbite pendant 10 à 15 ans et il n'y a aucun moyen de les récupérer."

Cela crée un problème où les satellites non fonctionnels finissent par occuper des biens immobiliers de premier ordre, il dit.

« Et au fur et à mesure que le temps passe, leur position dans l'espace devient de plus en plus précieuse car il y a moins de trajectoires orbitales disponibles pour envoyer de nouveaux satellites à des fins importantes telles que les communications, positionnement, l'observation de la Terre et d'autres technologies.

L'au-delà des débris spatiaux

En tant que directeur adjoint du UNSW Australian Centre for Space Engineering (ASCER), Le Dr Cheong a dirigé l'équipe qui a construit le premier CubeSat opérationnel d'Australie dans l'espace, UNSW-EC0.

Il dit qu'il existe des moyens plus durables d'entreprendre des missions spatiales expérimentales, en les plaçant sur des orbites inférieures où elles rentrent passivement sur Terre dans un délai d'un à deux ans avec un risque de collision quasi nul. Lorsque les satellites arrivent en fin de vie, Le Dr Cheong dit qu'ils devraient soit être déplacés vers une orbite de cimetière, soit désorbités vers la Terre, réduire le risque de collision avec d'autres satellites.

"Les orbites des cimetières sont à une altitude beaucoup plus élevée et n'interfèrent pas avec les orbites opérationnelles courantes, " il dit.

"Pour les satellites plus proches de la Terre, vous pouvez les déplacer sur une orbite encore plus basse et laisser la gravité les ramener vers la Terre et ils se désintègrent plus rapidement à mesure qu'ils se déplacent dans l'atmosphère progressivement plus épaisse en dessous.

"Pour les satellites plus éloignés, ils devraient être déplacés vers une orbite de cimetière.

"Il incombe aux opérateurs d'engins spatiaux de s'assurer qu'ils disposent de suffisamment de carburant à la fin de leur mission pour prendre une décision consciente sur ce qu'ils doivent faire avec le satellite - ne le jetez pas et ne polluez pas davantage nos orbites."

Hors de vue, hors de l'esprit

Le Dr Cheong dit qu'il devrait y avoir un effort international pour nettoyer les déchets dans l'espace.

"L'un des problèmes avec les débris spatiaux est le manque de responsabilité. Il est difficile pour ces agences et entreprises d'admettre que leur satellite a échoué, ce qui rend la collision avec des débris inévitable, " dit le Dr Cheong.

"Quant aux minuscules débris indétectables, si nous ne savons pas que c'est là-haut, nous ne pouvons pas en tenir compte dans les futures missions spatiales. Cela augmente les risques de collision future. »