Ce qui monte doit redescendre, n’est-ce pas ? Ce n’est pas nécessairement vrai dans l’espace, où les satellites fourmillent autour de la planète, verrouillés par des vitesses qui aident à vaincre l’attraction descendante de la gravité.
Bien que les satellites descendent plus souvent de nos jours – la plupart du temps le résultat d’une vie d’obsolescence planifiée – certains ont flotté pendant des années, voire des décennies, sans date de retour sur Terre préprogrammée. Et cela encombre l’espace orbital.
Alors qu’est-ce qui les maintient en orbite ? Les satellites – c’est-à-dire les satellites artificiels, par opposition aux satellites naturels comme la lune – sont transportés dans l’espace par des fusées. La fusée doit voler à 100 ou 200 kilomètres au-dessus de la terre pour sortir de l’atmosphère. Une fois arrivée à une altitude orbitale prédéterminée, la fusée commence à se diriger latéralement à des vitesses pouvant atteindre 18 000 miles par heure, explique Jonathan McDowell, astronome au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics à Cambridge, dans le Massachusetts.
La fusée s’éteint et laisse tomber sa charge utile – le satellite – qui se trouve maintenant sur la même orbite, filant à ces mêmes vitesses. La Terre s’éloigne tandis que la fusée et le satellite « tombent » autour de la Terre. Le satellite reste sur cette orbite tant qu’il conserve sa vitesse pour rester équilibré par les vents contraires.
À ces hauteurs, l’atmosphère est juste assez fine pour empêcher le satellite de brûler – comme il le ferait s’il descendait plus bas et rencontrait de l’air plus épais, ce qui provoque des vents contraires plus importants et donc une plus grande friction.
La plupart des satellites sont largués dans une fourchette allant jusqu’à 2 000 km au-dessus de la terre. Les satellites situés dans la partie très basse de cette plage ne restent généralement en l’air que quelques semaines à quelques mois. Ils se heurtent à la friction et fondent, explique M. McDowell.
Mais à des altitudes de 600 km – où se trouve la Station spatiale internationale – les satellites peuvent rester en place pendant des décennies. Et c’est potentiellement un problème. Ils se déplacent si vite – 5 miles par seconde – que leur « empreinte » peut atteindre des centaines de miles de long. « Quand on pense qu’ils sont aussi grands, l’espace ne semble plus aussi vide », dit M. McDowell.
Le premier satellite a été lancé par l’ancienne URSS à la fin de 1957. Le Spoutnik-1 est devenu une icône de la modernité et a incité les États-Unis à accélérer davantage leurs propres plans d’exploration spatiale. Quelques mois seulement après le Spoutnik, l’Amérique a lancé Explorer-1. Dans les décennies qui ont suivi, des milliers de satellites ont été transportés dans l’espace.
McDowell suit de près l’action. Selon lui, il y a environ 12 000 débris spatiaux et plusieurs milliers de satellites en orbite, dont un peu plus de mille sont encore actifs. Cependant, le nombre de satellites actifs « est incertain, car le suivi des transmissions radio de ces satellites à leurs propriétaires n’est pas très répandu – sauf peut-être par la National Security Agency – et parfois les propriétaires, surtout les militaires, ne me disent pas quand leurs satellites ont été éteints », dit McDowell.
Environ un tiers des satellites appartiennent à diverses armées, dont un tiers à la moitié sont utilisés pour la surveillance, dit-il. Un autre tiers appartient à des civils, et le dernier tiers est commercial. La Russie, les États-Unis, la Chine et l’Europe sont les principaux acteurs dans le domaine du lancement, mais de nombreux autres pays ont des capacités ou sont en train de les développer. Et des dizaines de pays ont construit leurs propres satellites, lancés par d’autres nations ou par des sociétés spatiales commerciales.
Et la tendance est d’envoyer des appareils ayant une longue durée de vie – 10 à 20 ans en moyenne. En outre, les satellites hors service ou morts restent le plus souvent en orbite, alimentés par des panneaux solaires.
Ajouter au mélange : le commerce florissant des satellites « personnels ». Ces micro-satellites ont été en grande partie développés et utilisés par des universités, mais au moins une entreprise vend directement au public et il existe aussi des sites de bricolage.
La diffusion de la technologie des satellites est en partie motivée par les mêmes facteurs qui ont entraîné la propagation d’autres technologies autrefois sophistiquées, comme le séquençage des gènes – plus de connaissances, des calculs plus rapides et des machines moins coûteuses. Mais il y a aussi « plus de billets d’avion disponibles » – plus de possibilités de lancement, dit McDowell.
Tout cela fait que l’espace orbital est de plus en plus encombré.
Il y a beaucoup de quasi-collisions – les ingénieurs jouant le rôle de contrôleurs aériens depuis la Terre, manœuvrant les satellites hors de danger selon les besoins. La NASA, entre autres agences spatiales, a demandé aux propriétaires de satellites de prendre des mesures pour réduire la probabilité que la précieuse machine volante d’aujourd’hui ne devienne pas le seau de ferraille flottant de demain. Cela se fait en poussant les orbiteurs bas dans la zone d’épuisement ou en faisant délibérément s’écraser les gros satellites dans le Pacifique Sud, explique McDowell.
En attendant, la Terre pourrait atteindre sa capacité d’accueil d’objets en orbite.
De même que les humains sont devenus plus conscients de la nécessité d’une intendance de l’environnement terrestre, « nous allons devoir être sérieux au sujet de l’écologie de l’espace extra-atmosphérique proche », dit McDowell.
C’est à votre tour de demander au Smithsonian
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