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- Un débris spatial, dans le domaine de l'astronautique, est un objet artificiel circulant sur une orbite terrestre, amené là dans le cadre d'une mission spatiale, et qui n'est pas ou plus utilisé. Les débris spatiaux de grande taille comprennent les étages supérieurs des lanceurs spatiaux et les satellites artificiels ayant achevé leur mission. Mais la majorité des débris spatiaux résultent de l'explosion accidentelle d'engins spatiaux ou, phénomène récent, de leur collision. La dimension de ces débris peut aller d'une fraction de millimètre à la taille d'un bus. Les débris spatiaux, dont le volume va croissant, constituent une menace grandissante pour les applications spatiales alors que celles-ci jouent désormais un rôle essentiel dans les domaines de la prévision météorologique, du positionnement et des télécommunications. On recense en 2019 34 000 objets de plus de 10 cm circulant en orbite basse (dont 5 000 satellites et 2 000 satellites actifs), 5 400 débris spatiaux de plus de 1 m en orbite géostationnaire et, selon un modèle statistique de l'ESA 900 000 objets de plus de 1 cm et 130 000 000 objets de plus de 1 mm. Les débris spatiaux situés sur une orbite inférieure à 400 kilomètres sont éliminés au bout d'une vingtaine d'années car leur altitude diminue en raison de la perte de vitesse due aux frottements dans l'atmosphère résiduelle. Ils finissent par brûler dans l'atmosphère terrestre lors de leur rentrée atmosphérique. Mais leur nombre est en augmentation constante du fait de l'activité spatiale (notamment le lancement de nano-satellites) et cette élimination naturelle intervient au bout de centaines d'années dès que leur orbite dépasse 700 km. Ces débris constituent la manifestation la plus importante de la pollution spatiale et représentent en 2021 une menace très grave pour les engins spatiaux opérationnels en orbite basse (moins de 2000 kilomètres d'altitude). La vitesse moyenne de l'ordre de 8 km/s des objets circulant à cette altitude leur confère une énergie cinétique très élevée : l'impact sur un satellite d'un débris spatial de l'ordre du centimètre de diamètre est équivalente à celle d'une enclume en chute libre et au delà de cette taille la destruction de l'engin spatial est quasi assurée. Seuls les débris de plus de 10 cm circulant en orbite basse peuvent être suivis systématiquement grâce à des systèmes de surveillance mettant en œuvre principalement des radars terrestres et des télescopes. Lorsque la trajectoire d'un débris spatial catalogué peut constituer une menace, les opérateurs modifient l'orbite du satellite menacé. Mais les débris d'une taille inférieure ne peuvent être évités et ceux-ci se multiplient avec le temps. Pour tenter de réduire le risque associé aux petits débris spatiaux qui ne peuvent être suivis, les constructeurs d'engins spatiaux ajoutent dans certains cas des blindages qui peuvent stopper les débris de petite taille (de l'ordre du centimètre). Toutefois la mesure la plus efficace consiste à limiter le nombre de débris spatiaux produits. Les principales agences spatiales, pour tenter d'endiguer ce qui est identifié comme une menace pour la poursuite à moyen terme de l'activité spatiale, ont édicté des recommandations visant à réduire le phénomène notamment en limitant le nombre de débris générés au moment du déploiement du satellite, en déclenchant la rentrée de l'étage supérieur du lanceur et en s'assurant en fin de vie que d'une part toutes les sources d'explosion soient neutralisées et que d'autre part le satellite, s'il circule sur une orbite basse, soit placé sur une orbite garantissant une rentrée atmosphérique à une échéance de 25 ans. Selon ces recommandations, les satellites circulant en orbite géostationnaire doivent être placés sur une orbite cimetière. Faute d'un accord international ces dispositions qui augmentent de manière sensible les coûts de lancement, restent des recommandations qui ont tendance toutefois à être appliquées par les principaux acteurs. Mais un nouveau risque est apparu à la fin des années 2010 avec la multiplication des CubeSats et la mise en orbite de constellations de satellites (Starlink, OneWeb,...) comptant des centaines voire des milliers d'unités qui vont accroitre dans des proportions inégalées le risque de collision dans les années à venir. (fr)
- Un débris spatial, dans le domaine de l'astronautique, est un objet artificiel circulant sur une orbite terrestre, amené là dans le cadre d'une mission spatiale, et qui n'est pas ou plus utilisé. Les débris spatiaux de grande taille comprennent les étages supérieurs des lanceurs spatiaux et les satellites artificiels ayant achevé leur mission. Mais la majorité des débris spatiaux résultent de l'explosion accidentelle d'engins spatiaux ou, phénomène récent, de leur collision. La dimension de ces débris peut aller d'une fraction de millimètre à la taille d'un bus. Les débris spatiaux, dont le volume va croissant, constituent une menace grandissante pour les applications spatiales alors que celles-ci jouent désormais un rôle essentiel dans les domaines de la prévision météorologique, du positionnement et des télécommunications. On recense en 2019 34 000 objets de plus de 10 cm circulant en orbite basse (dont 5 000 satellites et 2 000 satellites actifs), 5 400 débris spatiaux de plus de 1 m en orbite géostationnaire et, selon un modèle statistique de l'ESA 900 000 objets de plus de 1 cm et 130 000 000 objets de plus de 1 mm. Les débris spatiaux situés sur une orbite inférieure à 400 kilomètres sont éliminés au bout d'une vingtaine d'années car leur altitude diminue en raison de la perte de vitesse due aux frottements dans l'atmosphère résiduelle. Ils finissent par brûler dans l'atmosphère terrestre lors de leur rentrée atmosphérique. Mais leur nombre est en augmentation constante du fait de l'activité spatiale (notamment le lancement de nano-satellites) et cette élimination naturelle intervient au bout de centaines d'années dès que leur orbite dépasse 700 km. Ces débris constituent la manifestation la plus importante de la pollution spatiale et représentent en 2021 une menace très grave pour les engins spatiaux opérationnels en orbite basse (moins de 2000 kilomètres d'altitude). La vitesse moyenne de l'ordre de 8 km/s des objets circulant à cette altitude leur confère une énergie cinétique très élevée : l'impact sur un satellite d'un débris spatial de l'ordre du centimètre de diamètre est équivalente à celle d'une enclume en chute libre et au delà de cette taille la destruction de l'engin spatial est quasi assurée. Seuls les débris de plus de 10 cm circulant en orbite basse peuvent être suivis systématiquement grâce à des systèmes de surveillance mettant en œuvre principalement des radars terrestres et des télescopes. Lorsque la trajectoire d'un débris spatial catalogué peut constituer une menace, les opérateurs modifient l'orbite du satellite menacé. Mais les débris d'une taille inférieure ne peuvent être évités et ceux-ci se multiplient avec le temps. Pour tenter de réduire le risque associé aux petits débris spatiaux qui ne peuvent être suivis, les constructeurs d'engins spatiaux ajoutent dans certains cas des blindages qui peuvent stopper les débris de petite taille (de l'ordre du centimètre). Toutefois la mesure la plus efficace consiste à limiter le nombre de débris spatiaux produits. Les principales agences spatiales, pour tenter d'endiguer ce qui est identifié comme une menace pour la poursuite à moyen terme de l'activité spatiale, ont édicté des recommandations visant à réduire le phénomène notamment en limitant le nombre de débris générés au moment du déploiement du satellite, en déclenchant la rentrée de l'étage supérieur du lanceur et en s'assurant en fin de vie que d'une part toutes les sources d'explosion soient neutralisées et que d'autre part le satellite, s'il circule sur une orbite basse, soit placé sur une orbite garantissant une rentrée atmosphérique à une échéance de 25 ans. Selon ces recommandations, les satellites circulant en orbite géostationnaire doivent être placés sur une orbite cimetière. Faute d'un accord international ces dispositions qui augmentent de manière sensible les coûts de lancement, restent des recommandations qui ont tendance toutefois à être appliquées par les principaux acteurs. Mais un nouveau risque est apparu à la fin des années 2010 avec la multiplication des CubeSats et la mise en orbite de constellations de satellites (Starlink, OneWeb,...) comptant des centaines voire des milliers d'unités qui vont accroitre dans des proportions inégalées le risque de collision dans les années à venir. (fr)
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- Agence spatiale européenne (fr)
- NASA (fr)
- Eric L. Christiansen (fr)
- International Space Station Independent Safety Task Force (fr)
- BenoitChamot (fr)
- Burton Cour-Palais (fr)
- Davis et Joseph P. Loftus (fr)
- Donald Kessler (fr)
- Donald Kessler , (fr)
- ESA Space Debris Office (fr)
- Fernand Alby< (fr)
- Gouvernement américain (fr)
- Jean-Pierre Largillet (fr)
- Nations Unies - Bureau pour les affaires spatiales (fr)
- Phillip Anz-Meador (fr)
- Pierre Barthélémy (fr)
- Robin Biesbroek (fr)
- Ministère de l'enseignement supérieur et de la recherche (fr)
- Committee on Space Debris; Commission on Engineering and Technical Systems; Division on Engineering and Physical Sciences; National Research Council (fr)
- Sous-comité technique et scientifique des Nations unies (fr)
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- Jacques Arnould, André Debus (fr)
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- Journal of Geophysical Research (fr)
- Advances in Space Research (fr)
- Journal of Spacecraft (fr)
- Physical Studies of Minor Planets (fr)
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| prop-fr:titre
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- --03-31
- Meteoroid/Debris shielding (fr)
- Active Debris Removal in Space: How to Clean the Earth's Environment from Space Debris (fr)
- "Collisional Cascading: The Limits of Population Growth in Low Earth Orbit" (fr)
- Mission and System Architecture Design for Active Removal of Rocket Bodies in Low Earth Orbit (fr)
- Final report of the International Space Station Independent Safety Task Force (fr)
- Space Debris Motigation Guidelines of the Committee on the Peaceful Uses of Outer Space (fr)
- ESA’s Annual Space environment Report Prepared (fr)
- History of on-orbit satellite fragmentation (fr)
- IADC Space Debris Mitigation Guidelines v1.2 (fr)
- Interagency Report on Orbital Debris (fr)
- La pollution spatiale sous surveillance (fr)
- Orbital Debris (fr)
- Orbital Debris : a chronology (fr)
- Process for Limiting Orbital Debris (fr)
- Space Debris Mitigation Policy for Agency Projects (fr)
- Technical Report on Space Debris (fr)
- The Kessler Syndrome (fr)
- "Estimate of Particle Densities and Collision Danger for Spacecraft Moving Through the Asteroid Belt" NASA SP-267 (fr)
- U.S. Government Orbital Debris Mitigation Standard Practices (fr)
- Critical Number of Spacecraft in Low Earth Orbit: Using Fragmentation Data to Evaluate the Stability of the Orbital Debris Environment (fr)
- ESA Space Debris Mitigation Compliance Verification Guidelines (fr)
- NASA Procedural Requirements for Limiting Orbital Debris (fr)
- "Sources of Orbital Debris and the Projected Environment for Future Spacecraft" (fr)
- La question des "débris spatiaux" à la conférence de la 3AF (fr)
- "Collision Frequency of Artificial Satellites: The Creation of a Debris Belt" (fr)
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- Laser broom (fr)
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- Un débris spatial, dans le domaine de l'astronautique, est un objet artificiel circulant sur une orbite terrestre, amené là dans le cadre d'une mission spatiale, et qui n'est pas ou plus utilisé. Les débris spatiaux de grande taille comprennent les étages supérieurs des lanceurs spatiaux et les satellites artificiels ayant achevé leur mission. Mais la majorité des débris spatiaux résultent de l'explosion accidentelle d'engins spatiaux ou, phénomène récent, de leur collision. La dimension de ces débris peut aller d'une fraction de millimètre à la taille d'un bus. Les débris spatiaux, dont le volume va croissant, constituent une menace grandissante pour les applications spatiales alors que celles-ci jouent désormais un rôle essentiel dans les domaines de la prévision météorologique, du posit (fr)
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