Surveiller les engins spatiaux et les satellites de retour dans l'atmosphère terrestre
Publié par Redbran le 15/03/2019 à 14:00
Source: © Union européenne, [2019] / CORDIS

©Projet DeCAS
Un dispositif révolutionnaire parvient pour la première fois à déterminer en temps réel la position des débris spatiaux au cours de leur chute.

Avec plus de 13 000 objets artificiels et près de 1 700 satellites (Satellite peut faire référence à :) opérationnels faisant chaque 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 éclairent le ciel....) le tour de notre planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre hydrostatique,...), les débris spatiaux représentent un risque pour la sécurité des engins spatiaux, du trafic aérien, des personnes et des biens sur 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...). Une initiative de l'UE a introduit une technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) permettant de surveiller les engins spatiaux et les satellites lorsqu'ils reviennent dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) terrestre.

La plupart des objets et des satellites sont destinés à rentrer dans l'atmosphère et, avec un peu de chance, à s'y consumer. Malheureusement, en moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des...) 10 à 40 % de 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...) des satellites survit à cette rentrée et s'écrase à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa mesure, sa...) de la Terre. Ce risque croissant a conduit les agences spatiales à imposer des réglementations de plus en plus strictes, mais il est actuellement impossible de prévoir avec précision la zone d'impact des fragments survivants à la rentrée atmosphérique.

Franchir un palier en termes de gestion des débris spatiaux

Dans le cas de risques considérés comme élevés, les autorités sont obligées de fermer un espace aérien (L'espace aérien est organisé pour fournir une sécurité optimale à tous les aéronefs qui y évoluent.) de grande taille, susceptible d'être affecté, ce qui entraîne des coûts dépassant plusieurs millions d'euros. Le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration...) DeCAS, financé par l'UE, "aborde la question cruciale de la protection du trafic aérien, des personnes et des infrastructures dans le monde (Le mot monde peut désigner :) entier grâce à un système précis, efficace et rentable qui fera de notre planète un endroit plus sûr", déclare le professeur Piermarco Martegani, son coordinateur. "Notre technologie brevetée permettra aux autorités compétentes de réagir rapidement en prenant connaissance de l'emplacement exact et de l'étendue des débris – appelée aussi trace (TRACE est un télescope spatial de la NASA conçu pour étudier la connexion entre le champ magnétique à petite échelle du Soleil et la géométrie du plasma coronal,...) au sol – ainsi que de la dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) de ces derniers au moment de leur désintégration."

L'équipe DeCAS a mis au point (Graphie) un nouveau système capable de prédire exactement où et comment tous les débris spatiaux vont impacter la planète chaque fois qu'une séparation (D'une manière générale, le mot séparation désigne une action consistant à séparer quelque chose ou son résultat. Plus particulièrement il est employé dans plusieurs...) se produit. Elle repose sur une approche permettant de suivre la zone de débris spatiaux depuis l'intérieur même de ces derniers, plutôt que depuis le sol ou l'espace. L'élément central de cette approche est un dispositif compact et léger, monté sur les véhicules et les lanceurs spatiaux. Il suit et modélise en temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) réel la trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et notamment par son centre de gravité.) des fragments et leur zone d'impact. Ce dispositif peut être également utilisé en tant que technologie complémentaire afin d'améliorer les systèmes actuels déjà en place au sol et dans l'espace. Il peut facilement être installé sur n'importe quel lanceur ( Lanceur, terme de l'astronautique Lanceur, terme du baseball ) afin de suivre les débris.

Une avancée significative en matière de sécurité relative aux débris spatiaux

L'appareil fonctionne comme une sorte de fragment intelligent qui détermine de manière autonome sa position lors de la rentrée atmosphérique et prédit l'emplacement de l'impact. Pendant la phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) de rentrée des engins spatiaux, comme les satellites ou les corps de fusée (Fusée peut faire référence à :), l'appareil est déclenché (Un déclenché (ou tonneau déclenché) est une figure de voltige aérienne.) par des capteurs (Un capteur est un dispositif qui transforme l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable, exemple : une tension électrique, une hauteur de mercure, une intensité, la déviation d'une...) puis transmet la position et la direction des débris spatiaux aux stations au sol. Ce signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les...) exact fournit instantanément les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement,...) requises à toutes les agences concernées, y compris les autorités civiles, les organisations spatiales militaires et les centres de contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) du trafic aérien. Ces agences peuvent alors déterminer exactement comment diriger et maintenir les protocoles de sécurité nécessaires pour la zone au sol concernée. Par ailleurs, les opérateurs et les fabricants d'engins spatiaux n'auront plus à dépendre uniquement des approches très coûteuses fournies par les technologies spatiales concurrentes.

En 2017, les partenaires du projet ont testé le système avec succès au cours d'une mission satellitaire de réduction des débris spatiaux, baptisée D-Sat. Ils ont fait la démonstration (En mathématiques, une démonstration permet d'établir une proposition à partir de propositions initiales, ou précédemment démontrées à partir de propositions initiales, en s'appuyant sur...) du modèle d'architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) du système et de ses capacités de communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou la machine...), ainsi que de ses fonctionnalités et performances logicielles.

Le professeur Martegani a salué les innovations de la solution DeCAS. "Cette approche de suivi des débris spatiaux effectuée “depuis l'intérieur” est la première de ce genre à s'attaquer au problème actuel des débris, car elle est axée autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter,...) de la phase de rentrée. Elle protège non seulement les installations sensibles, le trafic aérien et les civils du monde entier, mais constitue également la solution disponible à ce jour la plus économique et la plus facile à mettre en place."


Pour plus d'information voir: projet DeCAS
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