Séminaire n° 32 : Les problématiques des débris spatiaux : le point de vue de l’astronome

Les problématiques des débris spatiaux : le point de vue de l’astronome.
Par Florent Deleflie, astronome de l'Observatoire de Paris - PSL.
L’avènement de l’ère spatiale, depuis le lancement de Spoutnik en 1957, a fait pleinement entrer les satellites artificiels dans la vie quotidienne de l’ensemble de la société mondialisée : observation de la Terre à des fins militaires ou scientifiques, prévision du temps, télécommunications, radionavigation et ses multiples applications, etc.
Cet usage massif des satellites artificiels s’accompagne, en partie inévitablement, de la prolifération d’un grand nombre de débris spatiaux, au moins jusqu’aux altitudes de l’orbite géostationnaire.
Aujourd’hui, environ 15 000 débris, dont la taille est supérieure à 10 cm, circulent parmi les satellites actifs, dont le nombre ne cesse d’augmenter considérablement en raison de l’arrivée récente de flottilles comme Starlink.
Selon les modèles, et si l’on prend en compte les objets de taille submillimétrique, il est considéré que le nombre total de satellites, actifs ou débris, en orbite autour de la Terre, se chiffre en… millions.
Ce nombre vertigineux pose évidemment un grand nombre de questions sur l’utilisation sécurisée et raisonnable de l’espace, à savoir : collisions, explosions, risques en cas de rentrée atmosphérique non contrôlée, pollutions (y compris lumineuse).
Du point de vue de l’astronome, le satellite artificiel est presque un objet céleste comme les autres, la différence essentielle par rapport à ces objets fétiches habituels étant la vitesse de défilement sur le ciel.
Au cours de cet exposé, je dresserai un panorama de ce qu’est, en 2023, la population des débris spatiaux en orbite autour de la Terre ; je montrerai comment, à partir de méthodes similaires à celles utilisées pour déterminer les orbites des astéroïdes, il est possible de calculer les trajectoires de satellites artificiels avec une grande précision (qui peut atteindre dans certains cas un niveau subcentimétrique). Je montrerai également comment les lois de la mécanique céleste permettent d’analyser les grandes questions liées à l’occupation de l’espace, que ce soit sur des échelles de temps très courtes (le jour, la semaine), ou au contraire très longues (le siècle, voire au-delà).
Séminaire présenté le mardi 19 septembre 2023
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