Evolution de la Population Orbitale

Depuis le lancement de Spoutnik-I, le 4 octobre 1957, le nombre d’objets dans l’espace n’a cessé d’augmenter. 

La Figure 1 montre l’évolution du nombre d’objets spatiaux, catalogués officiellement par le système américain de surveillance de l’espace (U.S. Space Surveillance Network), en orbite circumterrestre.

 Ce graphique présente le nombre total d’objets ainsi que la contribution des principales sources de débris :

  • « Mission-related debris » concerne tous les objets générés suite au déroulement nominal d’une mission spatiale ( e.g. dispositifs de séparation, capots de protection)
  • « Fragmentation debris » concerne tous les débris générés par des fragmentations (e.g. Collisions et Explosions) ainsi que les débris générés suite à des anomalies non expliquées.
  • « Spacecraft»  concerne les satellites opérationnels ainsi que ceux arrivés en fin de vie
  • « Rocket Bodies » concerne les éléments de lanceur (e.g. étages supérieurs de lanceur) qui ont été utilisés pour placer en orbite les satellites

Figure 1

Evolution du nombre d’objets officiellement catalogués par l’US Space Surveillance Network (Source : NASA – Orbital Debris Quarterly News Janvier 2014)

Comme le montre la figure 1, entre 1957 et 2006, l’évolution du nombre de d’objets spatiaux en orbite terrestre a été quasiment linéaire, avec une pente d’environ 220 nouveaux objets par an. Cette croissance linéaire est perturbée d’une part par le nombre d’objets spatiaux qui vont rentrer sur terre, du fait du frottement atmosphérique (fonction de l’activité solaire), ainsi que par les fragmentations des objets spatiaux non opérationnels, qui vont ajouter de nouveaux débris à l’environnement.  

Le 11 Janvier 2007, la Chine a réalisé un test anti-satellite au cours duquel le satellite de météorologie Fengyun-1C, qui n’était plus opérationnel, a été détruit. La destruction de ce satellite a généré plus de 2000 nouveaux débris de taille suffisante pour être catalogués, en doublant ainsi le nombre à une altitude de 800 Km, et augmentant d’un tiers leur nombre en orbite circumterrestre.

Le 10 Février 2009, a eu lieu la première collision entre deux satellites : Iridium 33 (560 kg) et Cosmos-2251 (900 kg), un satellite de télécommunications militaires russe hors service. Suite à cette collision plus de 2000 débris, d’une taille suffisante pour être catalogués, ont été générés. 

Dans le passé, l'augmentation du nombre de débris en orbite terrestre a été principalement causée par explosion de satellites ou d'étages de lanceur qui n’avaient pas été correctement passivés. Dans le futur, avec l’application de plus en plus généralisée des règles internationales de protection de l’espace (i.e. la correcte passivation des objets spatiaux une fois arrivés en fin de vie), il est possible que la génération de débris par collision devienne la principale source de création de nouveaux débris.