Environnement

En plus d’un demi-siècle d’activité spatiale, l’humanité a procédé à plus de 5500 lancements de satellites.

Jusqu’à une époque récente, outre le ou les satellites, divers objets ont été injectés sur orbite: étages supérieurs de lanceurs, moteurs d’appoint, adaptateurs pour lancements multiples, sangles, fragments de dispositifs pyrotechniques, goupilles, caches d’optiques…

Une fois leur vie opérationnelle achevée, ou une panne ayant entraîné leur perte inopinée, la plupart des satellites sont demeurés sur leur orbite. Le vieillissement des revêtements et des équipements, comme les générateurs solaires, a pu générer une fragmentation partielle, à moins qu’un résidu d’ergol dans un réservoir ou la surcharge d’une batterie n’ait entraîné une explosion et la dispersion de centaines de débris. 

Parfois, en dépit de l’étendue de l’espace circumterrestre, il arrive que ces épaves, ces déchets ou ces débris se percutent, générant à nouveau de nombreux fragments.

Afin de mieux se protéger contre les risques presentés par cet environnement, il convient de connaître les zones d’évolution des débris spatiaux catalogués, ainsi que leur évolution au cours du temps.

Cette connaissance peut se traduire, par exemple, par la densité d’objets spatiaux en fonction de l’altitude. Elle représente le nombre de débris spatiaux par unité de volume [1/Km3] pour un domaine d’altitudes données.   

Figure 1

Densité Spatiale des Débris Spatiaux cataloguées en fonction de leur altitude (données issues de www.space-track.org)

La Figure 1 présente les zones d'intérêt pour les applications ou missions spatiales.  

  • Orbites dites Basses (altitudes inférieures à 2000 Km) ou LEO (Low Earth Orbit) dans son acronyme anglais,  avec la plupart des satellites d’observation de la terre et des missions scientifiques. 
  • Orbites dites Moyennes (altitudes aux alentours de 20000 Km) ou MEO (Medium Earth Orbit) dans son acronyme anglais, avec notamment les satellites GPS et Galileo 
  • Orbites dites Géosynchrones (altitude de 36000 Km et inclinaison proche de 0) ou GEO dans son acronyme anglais, avec la plus part des satellites de télécommunication. 

 

  Figure 2    

Distribution Spatiale qualitative des Débris Spatiaux cataloguée

    (Source: ESA - Les Débris ne sont pas à l'échelle)

 La figure 2 donne une représentation 3D de la distribution des débris spatiaux d'une taille supérieure à 10 cm. On observe très clairement l’arc géostationnaire, ainsi que les orbites basses avec une densité spatiale nettement supérieure au reste autres des régions de l'espace.