Débris spaciaux - désorbitation de satellites en fin de vie, etc.

Je n'ai pas retrouvé le fil sur lequel il y a avait eu quelques échanges récents.

Merci Poncho de déplacer ce post le cas échéant,
ou le contraire si ce fil est plus pertinent

Airbus DS va diriger un programme de prévention des débris spatiaux

http://www.sciencesetavenir.fr/nature-environnement/20160504.AFP4239/airbus-ds-va-diriger-un-programme-de-prevention-des-debris-spatiaux.html

"Airbus Defence and Space sera le chef de file d'un consortium de 10 entreprises européennes qui vont développer le prototype d'un module de désorbitation des satellites en fin de vie pour garantir la pérennité de l'utilisation de l'espace


Ce consortium, qui réunit 10 entreprises européennes, "va développer le prototype d'un module ultra-fiable et à bas coûts, pour garantir que les satellites en fin de vie ne constitueront pas une menace", a précisé Airbus DS dans un communiqué.

Ce module, fixé sur le satellite, pourra "également contribuer à désorbiter les satellites qui seraient devenus incontrôlables", selon la même source.


Il permettrait de mettre le satellite en "orbite parking" -un peu plus haut que l'orbite geostationnaire (36.000 km) où il serait mis en état passif et ne présenterait aucun risque de collision- ou de lui faire perdre de l'altitude en le freinant pour qu'à terme il entre dans l'atmosphère et se détruise."

Des tests seront réalisés très bientôt, à partir de l'ISS,
avec 3 méthodes différentes

Une vidéo

https://www.usinenouvelle.com/editorial/video-un-premier-module-recuperateur-de-debris-spatiaux-bientot-teste-par-airbus.N712134

https://www.numerama.com/tech/464543-ce-satellite-eboueur-recupere-les-dechets-spatiaux-avec-un-harpon.html

Nettoyer ces déchets célestes en douceur, voilà la mission de RemoveDEBRIS, petit satellite éboueur européen qui a accompli sa mission de démonstration le 15 février 2019. Vidéo à l’appui.



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Un projet européen
Comme on peut le voir, le satellite utilise un harpon propulsé à 20 mètres par seconde pour capturer un débris spatial. Tout l’enjeu, pour lui, est de viser juste et d’arriver avec suffisamment de vitesse pour percer la structure du débris, souvent en métal. Comme on le voit sur la vidéo, il lui manque encore quelques ajustements pour que son opération soit parfaite : une fois la pièce harponnée, elle entre en rotation rapide et pourrait déstabiliser le satellite lui-même. C’est pour cela que les équipes de recherche doivent penser à une manière donner de la rigidité au câble du harpon après l’avoir laissé libre de chasser sa proie métallique.


... la mission RemoveDEBRIS n’était en réalité qu’une preuve de concept.
L’équipe, dirigée par le Centre Spatial de l’université de Surrey au sud de Londres, est composée de plusieurs pôles européens qui ont œuvré pour apporter des solutions fiables au problème de la pollution orbitale.

• Pour la France, ArianeGroup a travaillé sur l’ingénierie du satellite et l’INRIA et Airbus ont collaboré pour mettre au point la navigation basée sur la vision de l’appareil.
  
• Deux autres divisions de Airbus, anglaise et allemande, ont travaillé sur le harpon et le filet.
  
• Les Pays-Bas, la Suisse et l’Afrique du Sud ont également participé à l’opération.
  
• L’Union européenne a financé le projet.
  

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https://www.euractiv.fr/section/plan-te/news/europes-aims-to-clean-up-the-space-graveyard/

... Dans son dernier rapport annuel, l’Agence spatiale européenne (ESA) estime que le nombre d’objets incontrôlables d’un diamètre supérieur à 10 cm ont atteint les 34 000 en janvier 2019.
Que ce soient des satellites endommagés ou en pièces, le nombre de débris spatiaux augmente à vue d’œil et les gros déchets ne sont pas les seuls à donner du fil à retordre aux experts.

En août 2016, un fragment de quelques millimètres seulement a percuté le satellite Sentinel 1A, financé par le programme européen Copernicus, déchirant ainsi le panneau solaire sur 40 centimètres de long.
Il s’en est fallu de peu, mais le vaisseau est tout de même parvenu à compenser la perte énergétique et a ainsi pu poursuivre sa mission. Aux yeux des experts, la situation aurait  pu beaucoup plus mal tourner.

« Lorsqu’une bille d’aluminium, d’un centimètre seulement, frappe un satellite, elle possède l’énergie d’une voiture qui percute le vaisseau à une vitesse de 50 kilomètres par heure », explique Heiner Klinkrad, le gestionnaire des déchets spatiaux à l’ESA.

Ces petits morceaux de débris représentent une nuisance sérieuse pour le bon déroulement des missions. En raison de leur petite taille et de leur grande vitesse orbitale, ils sont presque impossibles à repérer et peuvent sérieusement endommager le matériel, détruire des satellites ou même compromettre des missions spatiales.

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« En plus de venir à bout des débris spatiaux, l’Europe veut mettre en œuvre des normes pour des satellites plus soucieux de l’environnement, améliorer la communication entre les satellites et les agences spatiales, permettre une meilleure gestion du trafic sur orbite et développer davantage les systèmes de protection », a-t-il ajouté.

Alors que la NASA et de nombreuses sociétés mondiales, comme Airbus, s’attèlent déjà à ces problématiques, l’UE cherche à endiguer la pollution spatiale grâce à l’initiative CleanSpace, mise en place par l’ESA.

« Nous voulons minimiser l’impact des activités spatiales sur l’environnement, il faut que nous soyons innovants et que nous adoptions de nouvelles technologies », explique Luisa Innocenti, directrice de l’initiative.

CleanSpace vise non seulement à éliminer les débris spatiaux, mais aussi à améliorer la durabilité des prochaines missions grâce à de nouvelles technologies qui sont beaucoup respectueuses de l’environnement.

Mais, le nettoyage prévu est loin d’être une sinécure, car ses proportions sont déjà astronomiques. L’approche possible d’« attraper pour ramener sur Terre » est une première pour l’ESA et CleanSpace désire la concrétiser.

Le programme de nettoyage se décortique en trois étapes : d’abord, un satellite éboueur navigue en direction du débris au cours d’une manœuvre de Rendezvous and Proximity Operation (RPO), ensuite, il le capture et l’envoie enfin dans l’atmosphère ou sur une autre orbite qui s’éloigne de la Terre.

Ces éboueurs de l’espace doivent néanmoins surmonter un défi financier de taille.
« Retirer des satellites existants ne constitue pas un business à l’heure actuelle, car personne ne veut financer l’opération », déplore Luisa Innocenti. « Le seul moyen est d’imposer une taxe sur les prochains lancements afin que l’argent perçu soit mis de côté pour l’utiliser plus tard à des fins de nettoyage ».

Une fois que la technologie sera assez aboutie pour le ramassage d’objets plus grands, la directrice de CleanSpace croit que la procédure de nettoyage pourra être commercialisée à grande échelle.
« À ce jour, ce processus reste toutefois beaucoup trop complexe », a-t-elle ajouté.

Entre temps, elle a présenté d’autres solutions que l’industrie spatiale pourrait envisager. Beaucoup des débris présents dans l’espace sont causés par des explosions de batteries connectées aux systèmes solaires des satellites qui peuvent surchauffer en fin de vie et explosent si elles ne sont pas débranchées à temps.

De nouvelles technologies permettraient de retirer ces batteries plus facilement une fois la mort d’un satellite et empêcheraient ainsi les explosions.

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Sur un autre sujet (mais aussi avec le risque d'augmenter considérablement les débris dans l'espace), la lumière émise par des milliers de satellites en orbite basse :

https://www.clubic.com/mag/sciences/conquete-spatiale/actualite-885024-astronomes-denoncent-impact-desastreux-satellites-starlink-observation-spatiale.html

Des astronomes dénoncent l'impact désastreux des satellites Starlink pour l'observation spatiale

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L'entreprise aérospatiale prévoit d'envoyer 42 000 satellites en orbite autour de la Terre.

Face à la surenchère des projets de lancement, trois astronomes appellent à saisir la justice.

Les satellites de SpaceX prêts à coloniser l'espace
42 000 satellites en orbite autour de la Terre : c'est l'objectif que s'est fixé SpaceX. Si 240 satellites ont déjà été lancés, la compagnie d'Elon Musk prévoit d'envoyer la bagatelle de appareils 12 000 supplémentaires dans les neuf prochaines années. L'entreprise aérospatiale attend encore une autorisation pour les 30 000 restants.

SpaceX n'est pas la seule entreprise à vouloir coloniser l'espace avec ses satellites. Sans régulation de la part du FCC (la Commission fédérale des communications américaine), des entreprises comme Amazon ou OneWeb se lancent dans des projets similaires (3 200 pour Amazon, 5 260 pour OneWeb). Leur but commun : profiter de la baisse des prix sur le marché de l'aérospatial pour multiplier les offres de connexion Internet.

Fin janvier, trois astronomes italiens ont décidé d'alerter la communauté scientifique sur les conséquences du projet Starlink.

« Il n'existe que 172 étoiles dans l'ensemble du ciel qui excéderaient la brillance attendue des satellites Starlink », expliquent les astronomes dans un article paru sur le site de l'université de Cornell.

Dernière conséquence, et non des moindres : la mise en orbite de milliers de satellites augmenterait considérablement le nombre de débris dans l'espace. À terme, ils représenteraient une menace pour les astronautes ou les satellites de longue durée.
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https://air-cosmos.com/article/un-an-aprs-la-destruction-du-satellite-indien-microsat-r-22896

... Le 27 mars dernier, un an après l’explosion, 9 des plus gros morceaux (soit 7 %) étaient toujours sur orbite.

La grande pagaïe spatiale ... 

Wiki :

La dimension de ces débris peut aller d'une fraction de millimètre à la taille d'un bus. L'United States Strategic Command, qui les référence dans un catalogue public, recense en 2019, 5 400 objets de plus de 1 m en orbite géostationnaire, 34 000 objets de plus de 10 cm circulant en orbite basse(dont 5 000 satellites et 2 000 satellites actifs), et, selon un modèle statistique de l'ESA 900 000 objets de plus de 1 cm et 130 000 000 objets de plus de 1 mm1. Les débris spatiaux sont progressivement éliminés car leur altitude diminue en raison de la perte de vitesse due aux frottements dans l'atmosphère résiduelle. Ils finissent par brûler dans l'atmosphère terrestre lors de leur rentrée atmosphérique. Mais leur nombre est en augmentation constante du fait de l'activité spatiale (notamment le lancement de nano-satellites) et d'une élimination naturelle très lente dès que leur orbite dépasse 700 km.
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 Seuls les débris de plus de 10 cm circulant en orbite bassepeuvent être suivis systématiquement grâce à des systèmes de surveillance mettant en œuvre principalement des radars terrestres.
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Le nombre de débris d'une taille supérieure à 10 cm est estimé à environ 21 000. Pour 17 000 d'entre eux on dispose des caractéristiques de leur orbite et leur trajectoire est suivie. La population des débris dont la taille est comprise entre 1 et 10 cm est évaluée à 500 000. Enfin on estime qu'il y a, en 2017, 135 millions de débris spatiaux dont la taille est supérieure à 1 mm7.

Le temps des gaulois :

les objets qui retombent sur Terre sont souvent hors de contrôle et peuvent par conséquent s’écraser n’importe où. Certains engins parviennent tout de même à faire une rentrée contrôlée dans l’atmosphère et sont alors dirigés vers le point Nemo, la zone du Pacifique Sud la plus éloignée des terres émergées
21. Jusqu’à présent, aucun impact destructeur n’est survenu dans des zones habitées

Le point Nemo le cimetière des débris spatiaux :

Le point Nemo (d'après le capitaine Nemo, héros de Vingt Mille Lieues sous les mers de Jules Verne, du latinnemo, personne) est le pôle maritime d'inaccessibilité, c'est-à-dire le point de l'océan le plus éloigné de toute terre émergée.

Peut-être que c'est là qu'il faudrait chercher le MH370 ...