février 4, 2023

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Le jeu des débris spatiaux : pourquoi les déchets spatiaux sont un problème croissant

(Illustrations : Ibrahim Reintkatath)

En 1957, l’Union soviétique lance le premier satellite artificiel, Spoutnik. Depuis lors, l’espace au-dessus de la Terre a été inondé de milliers de satellites, d’étages de fusée épuisés et de débris provenant de nombreux événements cataclysmiques. En conséquence, l’orbite inférieure de la Terre est jonchée d’une quantité croissante de déchets qui traversent l’espace à des vitesses vertigineuses, menaçant les satellites et même la Station spatiale internationale.

Au cours de l’année écoulée, le problème est devenu suffisamment grave pour inciter l’administration Biden à exiger l’annulation des tests qui détruisent les satellites en orbite. L’annonce est intervenue après que la Russie a fait exploser un satellite mort en 2021, créant un champ de débris massif qui menaçait les astronautes de la Station spatiale internationale ainsi que d’autres satellites.

À l’avenir, si la communauté internationale ne parvient pas à trouver un moyen de réglementer le Far West de l’espace, le problème des débris ne fera qu’empirer. Chaque année, il y a des dizaines de collisions rapprochées entre des satellites actifs ou des débris. Plus il y a de satellites inondant l’orbite terrestre, plus les chances que cela se produise sont élevées. Plus il y a de collisions, plus il y a de débris – tout cela alimentant ce que beaucoup craignent de devenir un cycle dévastateur.

L’orbite terrestre inférieure est encombrée d’un certain nombre d’objets – y compris des satellites en état de marche ainsi que des débris spatiaux tels que des satellites disparus, des étages de fusées épuisés et des débris de frappes et de collisions de missiles.

satellites de travail

Il y a plus de 6 000 satellites actifs en orbite autour de la Terre au 9 janvier, selon LeoLabs, une société qui suit les satellites et les débris sur l’orbite inférieure de la Terre. Certains sont petits, de la taille d’une boîte à chaussures ; D’autres sont beaucoup plus grands. Leurs fonctions varient considérablement, allant de la fourniture de services de télévision et d’Internet au GPS et à la surveillance météorologique.

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satellites disparus

Les satellites ne peuvent pas vivre éternellement. Il finit par manquer de carburant, ou il fonctionne mal et devient des déchets géants volant autour de la Terre. Actuellement, il y a plus de 1 800 satellites endommagés en orbite basse. Selon les règles actuelles, les États-Unis exigent que les satellites se désorbitent – ou brûlent dans l’atmosphère terrestre – après 25 ans. Mais beaucoup pensent que la réglementation est trop laxiste et que les satellites devraient être désorbités tôt.

les miettes

Au fil des ans, les astronautes des sorties dans l’espace ont laissé tomber un capuchon d’objectif d’appareil photo, un tournevis et même une cuillère, ajoutant à l’étrange collection d’objets en orbite, qui comprend des pièces usées de vaisseaux spatiaux et des déchets de la taille d’une balle de baseball.

Même de petits morceaux de débris – un écrou ou même un grain de peinture – peuvent causer de graves dommages à l’espace.

Étages de missiles épuisés

Lorsque les fusées se mettent en orbite, elles rejettent souvent les étages supérieurs qui ont leurs moteurs et leurs ergols. S’ils ne brûlent pas dans l’atmosphère ou ne retournent pas sur Terre, ils rejoindront le nuage de débris spatiaux en orbite terrestre basse. Beaucoup ont à peu près la taille d’un autobus scolaire, tournant sauvagement lorsqu’ils se déplacent dans l’espace. Au total, il y a environ 1 000 étages de fusées épuisés de différentes tailles en orbite terrestre inférieure.

Les États-Unis et des entreprises privées comme LeoLabs suivent des dizaines de milliers de débris spatiaux, y compris des satellites opérationnels et non opérationnels, des étages de fusées et des objets inconnus. Mais il y a tellement de pièces qui sont trop petites pour être vues. La NASA estime qu’il y a environ 500 000 pièces Leur diamètre varie de 1 à 10 centimètres en orbite autour de la Terre, et il existe plus de 100 millions de particules de plus de 1 millimètre. (L’agence a déclaré qu’en janvier de l’année dernière, la quantité de matériel en orbite était de plus de 9 000 tonnes métriques.)

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Et avec de plus en plus d’entreprises inondant l’orbite terrestre avec un nombre croissant de satellites, on craint de plus en plus que les collisions – qui n’entraîneraient que plus de débris – soient inévitables, a-t-il émis l’hypothèse. Le scientifique de la NASA Donald J. Kesler en 1978.

Si rien n’est fait, l’espace pourrait devenir si pollué qu’il serait dangereux pour l’exploration humaine et pourrait mettre en péril certains des satellites les plus sensibles au monde, qui sont utilisés pour le positionnement global (GPS) et les avertissements de missiles.

Malgré le nombre croissant de lancements spatiaux et de débris, il existe très peu de règles de la route dans l’espace. Alors que le Pentagone émet des avertissements sur les collisions potentielles, il ne peut pas ordonner à l’opérateur d’un vaisseau spatial de s’écarter.

Heureusement, les gouvernements et les entreprises prennent un certain nombre de mesures pour réduire le problème des déchets spatiaux. L’administration Biden a appelé à l’interdiction de tous les tests anti-satellites destructeurs et, plus récemment, le Pentagone a tiré programme appelé Orbital Primesous l’égide de l’US Space Force, qui fournira aux entreprises des fonds de démarrage pour développer la technologie nécessaire au nettoyage de l’espace.

Cela comprend saisir de gros objets et les retirer de l’orbite (une entreprise travaillant avec l’Agence spatiale européenne suggère d’utiliser des engins spatiaux avec de gros bras qui pourraient agir comme un attrape-mouche de Vénus), les ravitailler ou les réparer pour qu’ils durent plus longtemps et manœuvrer dans l’espace.

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Pour suivre les débris orbitaux, le Pentagone et les sociétés commerciales s’appuient sur un réseau de radars et de télescopes optiques au sol. Les radars peuvent mesurer la distance à leurs cibles et certains peuvent suivre plus d’un objet à la fois, selon la Secure World Foundation, un organisme de recherche. Les télescopes collectent la lumière réfléchie par les débris et peuvent couvrir de vastes zones rapidement et à haute altitude. L’US Space Force dit qu’elle suit plus de 40 000 objets dans l’espace de la taille d’un poing ou plus. Mais il y a au moins 10 fois plus d’objets plus petits en orbite que le Pentagone ne peut pas suivre de manière fiable.

En fin de compte, de nombreux responsables de l’espace disent que le nettoyage de l’espace exigera que les gouvernements étrangers travaillent ensemble.

à propos de cette histoire

(Reportage de Christian Davenport). Illustrations : Abraham Reintkath. Le jeu a été conçu par Shikha Subramaniam, Rekha Tengarla et Matthew Callahan. Design supplémentaire pour le jeu Alia Al Qattan. Montage par Jeff Dooley, Matthew Callahan, Betty Chavarria, Elizabeth McGee et Wayne Lockwood. Montage du projet par Marian Liu. Visualisation des débris spatiaux par Lo Bénichou. Données de visualisation des débris spatiaux fournies par Leo Labs.