Une découverte suisse pour éviter des collisions avec des satellites

Dans l'après-midi du 10 février 2009, à environ 800 kilomètres au-dessus de la Sibérie, le satellite de téléphonie en activité Iridium 33 a heurté l'ancien satellite de télécommunication Cosmos 2251. La collision s'est produite à une vitesse de 11,7 km/s et a provoqué un nuage de débris composé de plus de 2000 fragments de plus de 10 cm.

En l'espace de quelques mois, ces débris se sont disséminés sur une grande région orbitale et menacent depuis lors de heurter d'autres satellites opérationnels Cet accident a été un signal d'alarme pour tous les opérateurs de satellites, mais aussi pour les milieux politiques.

"La problématique de ce que l'on appelle les débris spatiaux a pris une toute autre dimension", affirme le professeur Thomas Schildknecht, directeur de l'observatoire de Zimmerwald et vice-directeur de l'Institut d'astronomie de l'Université de Berne, cité dans un communiqué de cette dernière.

Au bord de la saturation

À l'heure actuelle, dans certaines régions, le risque de collision est déjà tellement élevé qu'il est nécessaire de faire effectuer des manœuvres d'évitement aux satellites opérationnels pour esquiver les débris spatiaux. Chaque année, l'Agence spatiale européenne traite des milliers de messages d'alerte par satellite et procède à des douzaines de manœuvres.

La plupart du temps, les satellites risquent de heurter l'un des quelque 20'000 débris spatiaux connus à ce jour. "Malheureusement, nous ne savons que peu de choses sur les orbites de ces anciens satellites, étages supérieurs de lanceurs ou fragments causés par des collisions ou des explosions", explique Thomas Schildknecht.

Par conséquent, il est souvent impossible de savoir si une manœuvre d'évitement, une opération onéreuse, est vraiment nécessaire et si elle réduit véritablement le risque de collision.

>> Ecouter l'émission CQFD qui revenait sur la problématique des débris spatiaux :

Depositphotos - JohanSwanepoel

Définir des orbites plus précises

À l'observatoire de Zimmerwald, les scientifiques utilisent la télémétrie laser sur satellites depuis des années afin de réaliser des mesures sur les objets équipés de rétro-réflecteurs lasers spécifiques. "Jusqu'à présent, seule une poignée d'observatoires dans le monde ont réussi à déterminer des distances de débris spatiaux à l'aide de lasers spéciaux ultra puissants", précise-t-il.

En outre, jusqu'à maintenant, ces mesures ne pouvaient être effectuées que la nuit pour des raisons techniques. Mais le 24 juin dernier, les chercheurs bernois ont réussi à procéder à des observations de débris spatiaux en plein jour à l'aide d'un laser géodésique.

Les systèmes laser géodésiques sont moins puissants que les lasers ultra spécialisés. En outre, la reconnaissance des photons laser reflétés de manière diffuse par les débris spatiaux dans le flux de photons de fond du ciel clair en journée constitue un véritable défi.

>> Revoir également l'intervention dans le 12h45 de Muriel Richard, ingénieure spatiale à l'EPFL :

Multiplier les mesures

Selon Thomas Schildknecht, "la possibilité d'effectuer des observations de jour permet de multiplier le nombre de mesures. Il existe tout un réseau de stations équipées de lasers géodésiques qui pourraient à l'avenir participer à la création d'un catalogue répertoriant les orbites des débris spatiaux de manière ultra précise".

L'observatoire de Zimmerwald, connu sous le nom de "Swiss Optical Ground Station and Geodynamics Observatory Zimmerwald", observe les satellites artificiels opérationnels et inactifs ainsi que les débris spatiaux à l'aide de télescopes et de détecteurs optiques et détermine leurs trajectoires de manière systématique. Avec la construction de deux dômes supplémentaires, il est devenu la plus grande station d'observation des débris spatiaux au monde en 2018.

ats/ddup