La NASA et SpaceX calculent mal les risques de la reprise des décombres spatiales dans l’atmosphère

Illustration de la NASA (photo:x @nasa)

JAKARTA - La NASA et SpaceX sont actuellement sous les projecteurs après plusieurs incidents dans lesquels des décombres de la mission de soutien de la Station spatiale internationale (iss) sont tombés sur Terre. Les ingénieurs pensent que tous les matériels à usage unique brûleront à leur retour et ne atteignront pas la surface de la Terre.

Les ingénieurs de l’Aerospace Corporation, un centre de recherche financé par le gouvernement à El Pura, en Californie, ont souligné le besoin urgent de plus de recherches sur ce qui se passe lorsque un vaisseau spatial effectue un retour incontrolé dans l’atmosphère. Actuellement, plus d’objets sont lancés dans l’espace qu’auparavant, et cette tendance se poursuivra à mesure que les entreprises lancent plus de constellations de satellites et de fusées plus lourdes.

« Le besoin urgent actuel est de faire plus de recherches pour vraiment comprendre tout ce processus et être prêt à accueillir de nouveaux matériaux et nouvelles approches opérationnelles qui se produisent plus rapidement », a déclaré Marlon Sorge, directeur exécutif du Center for Orbital et Reintry Debris Studies d’Aerospace. « De toute évidence, c’est dans cette direction. »

Dans l’idéal, le satellite ou l’appareil de roquette à la fin de sa période d’utilisation pourraient être dirigés vers un retour contrôlé dans l’atmosphère au-dessus de la partie reculée de l’océan. Cependant, c’est souvent cher parce qu’il nécessite du carburant supplémentaire pour les manœuvres de déorbite, et dans la plupart des cas, l’avion spatial ne dispose pas d’un propulseur de roquette du tout.

En mars, un morceau d'un paquet de batteries éjecté de la station spatiale a pénétré le toit d'une maison en Floride, un rare exemple de dommages causés à la propriété terrestre par déchets spatial.

En mai, une décharge pesant 90 livres du vaisseau spatial SpaceX dragon quittant la Station spatiale internationale est tombée dans une propriété d’un « glamping » balnéaire en Caroline du Nord. Dans le même temps, un propriétaire de la ville voisine a trouvé des morceaux de matériel qui semblaient également provenir de la même mission de dragon.

Cet événement suivait la découverte d’avril d’autres fragments de presque 90 livres de capsules dragona dans une ferme de la province canadienne de Saskatchewan. La NASA et SpaceX ont ensuite déterminé que les décombres sont tombés de l’orbite en février, et plus tôt ce mois-ci, des employés de SpaceX sont venus à la ferme pour se décomposer, selon CBC.

Des débris du vaisseau spatial DRAGO sont également tombés au Colorado l’année dernière, et un agriculteur australien a découvert des débris de capsules de DRAGO dans son bras en 2022.

Beaucoup de choses ne sont pas encore connues.

Des décombres de satellites et de fusées qui ne fonctionnent plus sont tombés sur Terre depuis le début de l’ère spatiale. Les réservoirs de carburéactif métalliques d’anciens satellites ou de corps de fusée survivent souvent à la reintroduction et tombent sur terre. Aujourd’hui, plus de fusées et de satellites sont fabriqués à partir de matériaux plus légers, tels que les composés.

C’est le type de matériau utilisé dans le vaisseau spatial dragon de SpaceX trouvé dans diverses parties du monde au cours des dernières années. Les ingénieurs étudient toujours comment les composés réagissent aux conditions extrêmes lors du retour, où ils sont exposés à de chaleur allant jusqu’à plusieurs milliers de degrés et à des stiles aérodromatiques pouvant briser l’avion spatial.

« Ce n’est pas seulement le matériau qui entre dans le composite », a déclaré Greg Henning, responsable des déchets et de l’élimination du département de sensibilisation à la situation spatiale d’Aérospace. « C’est comme le composé est assemblé. Il y a toujours une sorte de géométrique, telle que l’anaman ou quelque sorte, qui peut être unique d’un usine à un autre, même si les ingrédients sont les mêmes. »

« L’orientation des vaisseaux spatiaux lorsqu’ils tombent dans l’atmosphère peut également affecter leur possession », a déclaré Henning.

« Est-ce qu’il tournant? Est-ce qu’il est revenu avec une configuration stable? Il y a beaucoup de facteurs qui influencent ce qui se passe réellement pendant le retour », a-t-il déclaré à Ars. « Cela rend plus difficile de savoir si quelque chose durera ou non. »

Les débris trouvées dans plusieurs spatiales dragons proviennent de l’arrière de l’avion, une structure circulaire non opprimée installée derrière le département d’équipage sous pression. Les capsules d’équipage disposent d’un protecteur chaud pour survivre contre le retour et retourner en toute sécurité l’astronaute ou le fret sur Terre. À la fin de chaque mission, la capsule de dragon libère l’arrière qui n’est plus nécessaire avant de faire une manœuvre de désorbite pour atterrir en mer avec l’aide d’images.

Ce arrière reste ensuite en orbite pendant plusieurs semaines à plusieurs mois jusqu’à ce que des faibles obstruction aériennes sur l’orbite terrestre basse le ramassent finalement dans l’atmosphère. La trajectoire était à nouveau incontrôlable et ne pouvait être prévisible qu’avec une précision de plusieurs heures, même les jours de retour, ce qui signifie que les débris peuvent tomber dans diverses parties de la planète.

SpaceX et la NASA, qui supervise les contrats pour les missions d’équipage et le fret de dragon, ne s’attendent pas à ce qu’un matériel du fond de dragon survivra à la reintroduction.

« Au cours de la conception initiale, l’arrière du vaisseau spatial dragon a été évalué pour son décomposition lors du retour et devrait être complètement éteint », a déclaré la NASA dans un communiqué. « Les informations provenant de la récupération des débris ont la possibilité pour l’équipe d’améliorer le modèle des débris. La NASA et SpaceX continueront d’explorer des solutions supplémentaires alors que nous apprenons des débris trouvées. »

La Terre est spacieuse, et près des trois quarts de la planète sont couverts d’eau. Très rarement, les objets entrants perturbent une structure ou blesser quelqu’un, et les décombres spatiales tombés n’ont jamais tué personne. Selon l’Agence spatiale européenne, le risque annuel d’une personne de contracter des décombres spatiales est inférieur à 1 sur 100 milliards.

Mais sans atténuation, cette opportunité n’augmentera que avec le nombre croissant de satellites lancés dans l’espace.