Un projet innovant contre la pollution orbitale

Publié par Michel le 15/07/2005 à 00:00
Source: CNES - 12/07/2005
L'espace, bientôt aussi pollué que la Terre ? La pollution orbitale est une réalité: le nombre de "déchets" spatiaux qui circulent autour de la Terre est croissant et appelle à un "nettoyage" de l'espace. Le projet de Christophe Bonnal (Direction des Lanceurs du CNES) propose une technique originale de désorbitation (La désorbitation, dans le domaine de l'astronautique, est la manœuvre consistant à faire quitter à tout ou partie d'un engin spatial l'orbite qu'il décrit autour d'un astre en vue de le diriger vers un point donné de la surface...) des débris spatiaux et s'inscrit ainsi dans une optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) de développement durable (Le développement durable (traduction de Sustainable development) est une nouvelle conception de l'intérêt public, appliquée à la croissance...). Ce projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de...) a été distingué en juin dernier par le Prix de l'Innovation Technologique de l'Aéro-Club (Les aéro-clubs sont des associations à but non lucratif (de type loi de 1901) ayant pour but de permettre et favoriser la pratique de l'aviation générale (vol moteur, vol à voile...). Pour cela, les membres du club ont...) de France.

Réduire la pollution dans l'espace

C'est l'importance croissante de la pollution orbitale qui a donné à Christophe Bonnal l'idée d'un nouveau système de nettoyage des orbites basses par la désorbitation de débris spatiaux. Son projet a pour objectif de rendre l'espace plus propre pour l'avenir: la politique de développement durable dépasse ici les limites terrestres !

En effet l'accumulation de déchets spatiaux, essentiellement constitués des étages supérieurs d'anciens lanceurs et de satellites en fin de vie (La vie est le nom donné :), n'est pas à négliger: la pollution orbitale est exponentielle (La fonction exponentielle est l'une des applications les plus importantes en analyse, ou plus généralement en mathématiques et dans ses domaines d'applications. Il existe plusieurs...). Les collisions fréquentes de ces gros débris multiplient d'ailleurs le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) d'éléments "inutiles" qui encombrent l'espace. Christophe Bonnal assure même que "dans l'hypothèse improbable d'un arrêt des lancements, sur quelques bandes orbitales, la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la...) de débris continuerait d'augmenter !"

Sans compter que ces déchets, même petits, peuvent provoquer d'importants dégâts sur les satellites en exploitation. Les étages d'anciens lanceurs représentent la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la...) la plus dangereuse en orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.). Il est donc impératif de nettoyer les orbites de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus...).

Des mesures de prévention (La prévention est une attitude et/ou l'ensemble de mesures à prendre pour éviter qu'une situation (sociale, environnementale, économique..) ne se...) ont été prises, comme la "Règle des 25 ans" qui limite le séjour de tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette verbale. Il est défini par les...) en orbite à 25 années. Plusieurs solutions de désorbitation ont déjà été envisagées mais toutes posent problème quant à l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) à déployer.

Un système original: le satellite à câble

Christophe Bonnal s'est basé sur ce constat pour imaginer un système inédit de désorbitation des vieux étages de lanceurs. Son dispositif s'appuie sur un satellite (Satellite peut faire référence à :) à câble, dit "chasseur".

Son principe est simple: le satellite chasseur est équipé d'un câble ou filin de 30 à 50 km de longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme...), stocké en bobine. Ce filin est déployé pour s'accrocher à un débris, puis lorsqu'il est coupé (Un coupé est une voiture fermée, à deux portes (parfois trois avec hayon ou quatre comme l'ont fait certains constructeurs américains) et possédant deux, quatre ou cinq places. Il est caractérisé par la forme particulière de...), par réaction, débris et chasseur s'éloignent l'un de l'autre. Le déchet (Un déchet (détritus, résidu..) est un objet en fin de vie ou une substance issue d'un processus, jugés devenus inutiles ou dangereux ou encombrants, et dont on veut se débarrasser.) "tombe" vers l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) pour s'y désintégrer tandis que le chasseur "monte" vers un nouveau débris à désorbiter. Et ainsi de suite !


1. Un bras robotique arrime le débris au chasseur et fixe le câble.
2. Le câble est tendu.
3 et 4. Lorsque le câble est coupé, le chasseur et le débris s'éloignent:
le débris rentre dans l'atmosphère

Chaque débris va donc aider le chasseur à attraper le débris suivant. L'originalité du procédé consiste en cette chasse en série qui remplace la propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant. Elle fait appel à un propulseur qui transforme en force motrice l'énergie fournie par le milieu...) du satellite et permet de désorbiter une cinquantaine de déchets spatiaux.


Le câble est embarqué stocké sous forme de bobine

Et à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil...), la validité de tous les aspects techniques et concepts théoriques du projet a déjà été démontrée. Christophe Bonnal songe à l'avenir de son projet: "Pourquoi ne pas l'inscrire dans une coopération de grande ampleur afin de réaliser un satellite environnemental international" ?

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