Regardez le ciel – des centaines de satellites mis au rebut, des corps de fusée d’étage supérieur usés et des objets liés à la mission encerclent la Terre, ce qui présente un risque pour les services spatiaux et les futures missions qui soutiendront ce qui devrait être un espace d’un billion de dollars économie.
Selon l’Agence spatiale européenne, plus de 36 500 objets catalogués de plus de 10 cm sont actuellement en orbite autour de la Terre, ainsi que des millions de pièces de moins de 1 cm. Sans surprise, toute collision en orbite peut être catastrophique. Se déplacer à plus de 7 km par seconde – plus vite qu’une balle à grande vitesse – même un morceau de débris de 1 cm peut causer des dommages importants à un vaisseau spatial et mettre fin à toute une mission.
La crise actuelle de la durabilité dans l’espace est le résultat de 60 ans d’exploration et d’utilisation qui ont largement ignoré les conséquences environnementales des activités spatiales et ont traité les satellites et autres actifs spatiaux comme des objets à usage unique.
La conséquence de cette approche est un modèle non durable qui augmente les coûts et met en péril les formidables promesses de l’économie spatiale. Les orbites terrestres basses sont déjà si peuplées que les opérateurs de satellites sont obligés d’évaluer les conjonctions et d’effectuer des manœuvres d’évitement des débris qui consomment des ressources précieuses et peuvent perturber les services.
Qui prend la responsabilité ?
Les mesures techniques ne peuvent à elles seules résoudre le problème de la durabilité de l’espace. Le marché de l’entretien en orbite doit être guidé par les politiques spatiales nationales et les normes internationales qui soutiennent directement l’entretien des satellites. Les politiques nationales de régulation peinent à suivre le rythme des avancées technologiques, de la croissance du parc satellitaire et du développement de nouvelles activités en orbite.
Alors que les dispositions multilatérales des Nations Unies, telles que le Traité sur l’espace extra-atmosphérique de 1967 et les Lignes directrices pour la durabilité à long terme des activités spatiales de 2019, fournissent des orientations de haut niveau, des pratiques d’octroi de licences spécifiques doivent être créées et mises en œuvre par les organismes de réglementation nationaux dans chaque pays.
Il n’y a pas de modèle pour la mise en œuvre de ces directives et accords de haut niveau sur une base coordonnée au niveau international, et l’activité spatiale mondiale n’est sous le contrôle d’aucune entité nationale ou internationale unique. Par conséquent, il n’y a pas d’ensemble commun de règles qui régissent l’activité spatiale mondiale et aucun mécanisme pour garantir l’élimination appropriée du matériel à la fin des missions spatiales. Il n’y a pas non plus d’effort coordonné pour nettoyer les décennies de débris spatiaux déjà accumulés en orbite.
Cependant, les attitudes changent et, au cours de l’année écoulée, nous avons constaté un changement significatif dans l’urgence de la question. En juin 2021, les pays membres du G7 ont publié une déclaration confirmant que les débris orbitaux sont l’un des plus grands défis auxquels est confronté le secteur spatial et se sont engagés à s’engager pour une utilisation sûre et durable de l’espace.
Bien que cette déclaration représente une reconnaissance précieuse de l’ampleur de nos problèmes de durabilité spatiale, ce n’est qu’un pas dans la bonne direction. Les acteurs clés de la communauté internationale, des gouvernements nationaux aux entreprises commerciales privées, doivent commencer à développer et à coordonner le trafic spatial et la gestion de l’environnement.
Services en orbite – la clé d’un avenir durable
À ce jour, les opérateurs de satellites n’ont pas eu d’options pour réduire les risques pour leurs satellites en orbite. Cependant, la maintenance en orbite modifie ce scénario de risque. D-Orbit, Astroscale et ClearSpace unissent leurs forces pour faire entrer le secteur spatial dans une ère de durabilité, faisant de la maintenance en orbite une réalité émergente.
L’entretien en orbite est comparable à l’entretien des voitures en bord de route sur Terre. Personne n’abandonnerait jamais une voiture au milieu de l’autoroute parce que le réservoir de carburant est vide ou que la batterie est épuisée. Pourtant, c’est exactement ainsi que la plupart des opérateurs de satellites ont travaillé depuis l’aube de l’ère spatiale, laissant ces «autoroutes orbitales» métaphoriques plus encombrées.
Selon les demandes soumises à la Commission fédérale des communications des États-Unis et à l’Union internationale des télécommunications, le nombre de satellites en orbite terrestre basse devrait augmenter de 10 000 à 40 000 satellites d’ici 2030, et un système unique de plus de 300 000 satellites a récemment été proposé. Cette croissance promet d’aggraver exponentiellement un grave problème.
Le déploiement d’un satellite géostationnaire coûte généralement entre 150 et 500 millions de dollars. Au cours des 15 prochaines années, plus de 100 satellites géostationnaires atteindront leur âge de retraite prévu, poussant les opérateurs de satellites à rechercher des options pour augmenter la valeur de leurs actifs, plutôt que de simplement les remplacer. En prolongeant la durée de vie d’un satellite, l’entretien permet aux opérateurs commerciaux et institutionnels d’être plus délibérés dans la manière dont ils utilisent leur capital.
Les opérateurs de satellites, en particulier ceux qui construisent de plus grandes constellations, peuvent installer une interface à faible coût sur leurs satellites avant le lancement afin de réduire le coût et la complexité de tout futur service qui pourrait être requis. Lorsqu’un satellite tombe en panne ou atteint la fin de sa durée de vie, un vaisseau spatial de service peut le retirer, un peu comme une dépanneuse assiste les voitures en panne sur une chaussée, en gardant les orbites dégagées et en réduisant les risques de collision avec d’autres satellites, y compris ceux appartenant au même constellation.
Lorsque nous étendons les services d’enlèvement à l’inspection en orbite, les opérateurs peuvent évaluer plus complètement l’état de leurs satellites lorsque des anomalies surviennent. Avec les services de relocalisation en orbite, les opérateurs peuvent livrer leurs satellites du déploiement initial à leurs orbites opérationnelles prévues, effectuer des ajustements pour compenser la dégradation naturelle, repositionner les actifs au sein d’une constellation pour résoudre les problèmes de couverture ou les déplacer pour compenser les défauts, le tout sans dépenser leur propre budget carburant.
Comme pour tout autre plan à long terme nécessitant des investissements importants dans la recherche et le développement – comme la course à l’espace des années 1950 – les gouvernements nationaux ont un rôle essentiel dans le démarrage d’une infrastructure orbitale durable. Des services actifs d’enlèvement de débris sont sur le point d’émerger, l’Agence spatiale européenne et l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale finançant des missions d’enlèvement de débris en orbite terrestre basse en partenariat avec des entités privées comme ClearSpace et Astroscale.
Bien que la résolution de ce problème mondial nécessite d’importants investissements publics et privés, ainsi que des changements systémiques dans l’industrie, les avantages potentiels sont pratiquement illimités. L’économie spatiale – un nouveau terrain de jeu illimité – a le potentiel d’avoir un impact sur la vie sur notre planète et d’ouvrir une nouvelle frontière à travers notre système solaire et au-delà.