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REPORTAGE  —  22 septembre 2002

 Les déchets de l'espace  

Des millions de déchets entourent la TerreL'espace qui entoure la planète Terre est aujourd'hui parsemé de millions de déchets. Une nouvelle forme de pollution qui résulte de 45 années d'exploration spatiale.

Il y a d'abord les gros débris : à chaque lancement, une fusée laisse en orbite ses différents étages. De petits débris se forment ensuite lorsque les étages se séparent, libérant des petits fragments de peinture ou d'acier et des résidus de carburant. Il arrive aussi que les étages eux-mêmes explosent.

« Au début de l'exploration spatiale, les étages des lanceurs conservaient des résidus de carburant après avoir livré leur charge utile en orbite.
Selon leurs déplacements en orbite, ces étages se trouvent au soleil ou à l'ombre de la Terre. Les changements de température provoquent des tensions et parfois, il peut se former une brèche dans la cloison qui sépare le carburant des oxydants, ce qui peut engendrer des explosions et produire de nouveaux débris
 », explique Eugene G. Stansbury, de la NASA.

Certains déchets sont plus inusités. Malgré les nombreuses précautions, les astronautes ont déjà laissé partir de volumineux objets, des caméras, des outils… Quant aux Soviétiques, ils vidangeaient leurs déchets domestiques par le sas arrière de la station MIR directement dans l'espace. Chaque fois que la navette américaine s'approchait de MIR, elle devait naviguer entre ces déchets…

Un petit déchet pourrait faire exploser un satellite Un petit déchet pourrait faire exploser un satellite Un petit déchet pourrait faire exploser un satellite

Quand le ciel vous tombe sur la tête...

Le 27 janvier 1997, des fermiers texans ont eu la peur de leur vie. Un très gros fragment est tombé sur leur terrain, à 50 mètres de leur maison. Il est très rare que des débris de l'espace tombent ainsi dans des zones habitées. Mais cela n'écarte pas tous les dangers.

Le satellite Kosmos s'est écrasé dans les Territoires du Nord-OuestAinsi, le 24 janvier 1978, le satellite nucléaire soviétique Kosmos 954 s'écrase dans les Territoires du Nord-Ouest, libérant 45 kilos d'uranium radioactif, l'équivalent de cinq bombes atomiques. L'armée a récupéré l'uranium, éparpillé sur une distance d'environ 500 kilomètres. Heureusement, la région était presque inhabitée…

Des déchets à haute énergie

Mais le vrai danger est avant tout dans l'espace ! Les déchets sont une menace pour les satellites, la navette, la station spatiale internationale et les astronautes.

En 1996, à Fylingdales en Grande-Bretagne, un puissant radar de l'armée britannique a permis de démontrer comment un satellite a été frappé de plein fouet par un déchet de l'espace.

Le mat de stabilisation du satellite militaire français Cerise a été coupé par un débris, ce qui l'a rendu inopérant. On croit qu'une vingtaine de satellites ont subi le même sort, mais c'est la première fois qu'on a pu en faire la preuve. Ironiquement, le déchet était d'origine française; il provenait de la fusée Ariane.

Ces déchets sont de véritables bombes. Ils voyagent à des vitesses vertigineuses, plus de 7 kilomètres par seconde. C'est 250 fois plus vite qu'une voiture qui roule à 100 km/h sur l'autoroute. L'énergie emmagasinée dans un petit fragment pourrait même faire exploser un satellite.

Chaque collision engendre de nombreux fragments, créant un effet de cascade. Résultat : sur certaines orbites autour de la terre, la quantité de déchets croît à une vitesse exponentielle. En fait, il se crée plus de fragments que ce qui retombe par l'effet de la gravité.

Une coquille de débris entoure la Terre Après la collision, les débris forment une bande étroite. Mais avec le temps, leurs orbites s'étendent et forment une coquille autour de la Terre. Une coquille de débris entoure la Terre

La NASA et les autorités militaires suivent la trajectoire de ces débris à l'aide de puissants radars et d'un télescope au mercure liquide qui détecte des objets un million de fois plus petits que ce que peut capter l'œil humain. Résultat : on a trouvé 100 000 objets dont la taille varie entre 1 et 10 centimètres et 10 000 autres qui ont plus de 10 centimètres.

« Tout objet, peu importe son origine, présente une menace pour un engin spatial, si son diamètre est d'un centimètre ou plus. Les débris que nous suivons de façon quotidienne ont entre un et dix centimètres. Toute collision avec ces débris pourrait occasionner de sérieux dégâts », explique Nicholas Johnson, responsable du programme sur les débris orbitaux de la NASA.

Jusqu'à maintenant la navette spatiale a été épargnée. Par contre, elle revient de chaque mission avec des impacts de déchets sur toute la surface de sa carlingue et sur ses hublots.

Les déchets de l'espace posent également un risque pour la survie des astronautes. C'est la navette qui leur sert de bouclier. On la déplace dans la direction des principaux déchets.

Une menace pour la station spatiale internationale

La station spatiale est menacée

Mais l'engin le plus à risque demeure la station spatiale internationale. De petits déchets ont déjà heurté sa carlingue sans toutefois causer de dommages.

Pour protéger ce coûteux engin, les ingénieurs de la NASA ont mis au point des plaques d'aluminium qui servent aujourd'hui à pulvériser les débris. Ils ont aussi inventé un système de protection composé de fines couches de céramiques.

Un bouclier peut protéger la station« C'est un bouclier à impact multiple. Il est fabriqué de tissus à base de céramiques haute température. Les différentes couches absorbent graduellement le choc du projectile avant qu'il n'atteigne la paroi de la station spatiale. Nous pouvons donc assurer une protection accrue tout en réduisant la masse du bouclier », explique l'ingénieur Justin Kerr.

Certaines zones de la station sont plus vulnérablesCe type de bouclier protège désormais les parties les plus vulnérables de la station spatiale, celles qui se trouvent à l'avant et sur les côtés (en couleurs sur l'image). Mais un débris de plus de 10 centimètres pourrait malgré tout pénétrer dans les compartiments habités et provoquer la dépressurisation de la station. Les astronautes devraient alors sortir de la navette et boucher le trou à l'aide d'une plaque métallique.

« Nous devons déplacer la station une ou deux fois par année. En 2001, nous l'avons déplacée trois fois. Deux fois à cause de débris et une autre à cause d'un objet échappé par accident lors d'une sortie extra-véhiculaire », raconte Nicholas Johnson, responsable du programme des débris orbitaux de la NASA.

Les solutions à ce problème ne sont pas simples. Il est impossible de ramasser ou de détruire ces débris. Certains satellites qui ont terminé leur vie utile ont été envoyé dans une orbite cimetière, là où la gravité terrestre ne risque pas des faire retomber.

« Nous n'avons pas créé ce problème seulement pour nous, mais également pour les générations futures. Ces déchets sont là pas seulement pour des siècles, mais pour des milliers et même des millions d'années. Je crois qu'il y a un problème et que nous devons nous demander sérieusement quel type d'espace nous voulons léguer à nos enfants et à nos petits-enfants. »

- Ram Jacku, directeur de l'Institut de droit aérien et spatial de l'Université McGill

Devrait-on réduire le nombre de nouveaux lancements ? « Ce n'est pas la solution, croit Ram Jamku, directeur de l'Institut de droit aérien et spatial de l'Université McGill. Ce qu'il faut faire c'est modifier le design des lanceurs et des engins spatiaux de telle sorte qu'ils ne créent pas de débris inutilement. Et dès qu'un satellite est hors fonction ou qu'un lanceur a livré sa charge utile, il doit être conçu pour redescendre rapidement sur terre. »

Dans un siècle, on prévoit qu'il y aura cinq fois plus de gros débris, soit 50 000. Ainsi, plusieurs projets de satellites de télécommunication, tels Iridium et Teledesic, vont ajouter des centaines de nouveaux déchets dans l'espace.

La sonde Cassini contenait du plutoniumD'autres projets sont encore plus inquiétants. La sonde Cassini, lancée en direction de Saturne le 17 août 1999, avait à son bord 140 kilo de plutonium…Et d'autres sondes à propulsion nucléaires sont prévues.

Mais c'est l'entreprise américaine Celestis qui remporte la palme de la futilité. Cette entreprise envoie dans l'espace des urnes funéraires qui resteront en orbite des années, voire des décennies…

Pour en savoir plus

Réflexion éthique autour de la protection de notre environnement spatial
Discours prononcé dans le cadre du premier sommet de la Commission Mondiale d'Ethique des Connaissances Scientifiques et des Technologies, Oslo, 1999

Discovery Channel
Liste de liens vers des sites sur les déchets de l'espace

Space Debris Activities at ESOC
Site de l'agence spatiale européenne

Journaliste : Michel Rochon
Réalisatrice : Chantal Théorêt
Adaptation pour Internet : Isabelle Montpetit

 


 

La NASA suit à la trace 100 000 déchets qui ont entre 1 et10 centimètres de diamètre et 10 000 qui ont plus de 10 centimètres. Et c'est sans compter ceux qui n'ont pas encore été repérés...

Des déchets dans l'espace







Ram Jacku
« Quel type d'espace voulons-nous laisser à nos petits-enfants ?  »


- Ram Jacku, Institut de droit aérien et spatial, Université McGill






En 2001, la station spatiale internationale a dû être déplacée trois fois, afin d'éviter une collision avec un débris ou un objet échappé par des astronautes au cours d'une sortie. À cause de ces débris flottants, les astronautes risquent leur vie.
Les astronautes risquent leur vie







Jusqu'à maintenant, la navette spatiale a été épargnée. Mais il y a un risque...
Une navette à risque
Une navette à risque
Une navette à risque





« Dans cette expérience, nous avons lancé une particule d'environ 6 millimètres, et elle est allée se loger dans cette plaque d'aluminium. Nous pouvons voir le cratère qui s'est formé devant la plaque. »

- Justin Kerr, ingénieur à la NASA

Un petit fragment peut défoncer une paroi

 


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