Il y a plus de 2 000 fusées mortes, en grande partie intactes, qui tournent autour de la Terre, mais jusqu’à cette année, personne n’avait jamais lancé de satellite pour aller voir à quoi ressemblait l’une d’entre elles après avoir tourné autour de la planète pendant de nombreuses années.
En février, une société japonaise nommée Astroscale a envoyé un petit satellite en orbite basse terrestre à l’aide d’un lanceur Rocket Lab. Quelques mois plus tard, le vaisseau spatial ADRAS-J (Active Debris Removal by Astroscale-Japan) d’Astroscale a achevé sa poursuite d’une fusée japonaise bloquée en orbite depuis plus de 15 ans.
L’ADRAS-J a photographié l’étage supérieur d’une fusée H-IIA à une distance de plusieurs centaines de mètres, puis s’est éloigné. Il s’agit de la première image rendue publique de débris spatiaux capturés par un autre vaisseau spatial utilisant des opérations de rendez-vous et de proximité.
Depuis lors, Astroscale a réalisé des manœuvres plus complexes autour de l’étage supérieur H-IIA, qui n’a pas été contrôlé depuis qu’il a déployé un satellite de recherche climatique japonais en janvier 2009. Astroscale a tenté d’effectuer un survol à 360 degrés de la fusée H-IIA le mois dernier, mais le vaisseau spatial a déclenché un avortement autonome au tiers de la manœuvre après avoir détecté une anomalie d’attitude.
ADRAS-J s’est éloigné de la fusée H-IIA pendant plusieurs semaines. Après que les ingénieurs ont déterminé la cause du problème qui a déclenché l’interruption, ADRAS-J a déclenché ses propulseurs pour se rapprocher à nouveau de l’étage supérieur ce mois-ci. Le vaisseau spatial ADRAS-J a à peu près la taille d’un four de cuisine, tandis que la fusée H-IIA qu’il visite a presque la taille d’un bus de ville.
Le satellite d’Astroscale a effectué deux manœuvres de survol de l’étage supérieur H-IIA les 15 et 16 juillet, examinant tous les côtés de la fusée alors qu’elle s’élevait à plus de 560 kilomètres au-dessus de la planète. Les ingénieurs voulaient également mesurer la vitesse et l’axe de rotation de l’étage supérieur. À première vue, l’étage supérieur semble remarquablement similaire à ce qu’il était au moment du lancement. Malgré l’exposition aux conditions difficiles de l’espace, la coque extérieure de la fusée reste recouverte d’une isolation en mousse orange et la tuyère du moteur brille toujours comme si elle était neuve.
L’ADRAS-J a manœuvré de manière autonome autour de la fusée à une distance d’environ 50 mètres (164 pieds), en utilisant les données de navigation d’un capteur de détection et de télémétrie de lumière et les algorithmes de guidage développés sur mesure par Astroscale pour contrôler sa position alors que les véhicules se déplaçaient autour de la Terre à près de 7,6 kilomètres par seconde (4,7 miles par seconde). C’est le cœur du défi pour l’ADRAS-J car la fusée n’est pas alimentée et ne peut pas maintenir sa position. L’étage supérieur manque également de réflecteurs laser et de cibles qui aideraient un vaisseau spatial en approche.
C’est une première
Ces types de manœuvres complexes, appelées opérations de rendez-vous et de proximité (RPO), sont courantes pour les équipages et les vaisseaux cargo autour de la Station spatiale internationale. D’autres satellites commerciaux ont fait la démonstration de vols en formation et même d’amarrages à un vaisseau spatial qui n’était pas conçu pour se connecter à un autre véhicule en orbite.
Les satellites militaires des États-Unis, de la Russie et de la Chine disposent également de capacités RPO, mais à notre connaissance, ces engins spatiaux n’ont manœuvré qu’à très courte distance autour d’objets dits « coopératifs » conçus pour les recevoir. En 2003, le laboratoire de recherche de l’armée de l’air a lancé un petit satellite appelé XSS-10 pour inspecter l’étage supérieur d’une fusée Delta II en orbite, mais il avait une longueur d’avance. XSS-10 a manœuvré autour de la même fusée qui l’a déployé, plutôt que de poursuivre une cible distincte.