Pollution spatiale : les problématiques et les enjeux en 2023

Au vu de nos avancées technologiques, nous sommes à même d’explorer l’espace beaucoup plus facilement qu’il y a 65 ans. Or, ces divers voyages - notamment les activités humaines associées - sont à l’origine d’une vaste pollution spatiale. 👎

Malgré l’encombrement de l’Univers, l’exploration spatiale est toujours d’actualité, notamment en France où elle est au cœur du plan « France 2030 ». Mais peut-on continuer à développer cette industrie malgré la pollution qu’elle engendre ?

Greenly a enquêté sur la pollution spatiale et vous dit tout à ce sujet. 🔎

On considère comme pollution spatiale les dégradations causées par les activités humaines durant les explorations de l’espace. On dénombre trois catégories de pollution.

La pollution de l’espace 🌌

La première forme de pollution spatiale est causée par les débris spatiaux. Il s’agit d’objets fabriqués par l’Homme pour être lancés en orbite. N’étant jamais récupérés, ils se désintègrent dans l’espace, devenant ainsi des débris dont la taille varie de quelques millimètres à plusieurs mètres (de la taille d’un bus). 🚀

Ils prennent ainsi la forme de : 

• pièces détachées ;
• morceaux de lanceurs spatiaux - à savoir le dernier étage d’une fusée, pièce qui permet de mettre les satellites en orbite ; 
• restes de satellites ;
• fragments d’objets entrés en collision. 

Ces fragments se situent généralement en orbite basse (entre 700 et 1 000 km d’altitude, soit au même niveau que les satellites assurant le réseau Internet) ou en orbite géostationnaire (à 36 000 km au-dessus de la Terre, soit au même niveau que les satellites utilisés pour la télévision par exemple).

👋 Bonne nouvelle malgré tout : les débris ne constituent pas une menace pour nous, puisqu’il y a très peu de chances qu’ils ne retombent tels quels sur la Terre.

La pollution des planètes, satellites et autres objets 🛰️

Cette deuxième forme de pollution spatiale se divise en deux catégories : 

• la pollution issue de la conquête spatiale. Depuis la première exploration en 1957, on retrouve sur les corps célestes, des restes de sondes, des robots ainsi que des dispositifs d’atterrissage abandonnés sur place par les astronautes. Pour preuve, plus de 200 tonnes de déchets recouvrent le sol lunaire ;
• la contamination des environnements rendue possible par le transport des bactéries présentes sur les objets terrestres lors des voyages spatiaux. Ce n’est pas parce que cette forme de pollution est invisible qu’elle est sans conséquence ! Elle fausse notamment les recherches liées à la vie extraterrestre.

La pollution de la planète Terre 🌍

Enfin, cette troisième forme de pollution spatiale est engendrée lors des lancements spatiaux. Nous l’avons vu, l’espace est jonché de débris et est marqué par le passage des humains or, la Terre n’est pas épargnée par la conquête spatiale. 

En effet, le domaine de l’aéronautique génère une forte quantité de CO2 de diverses manières : 

• le carburant polluant utilisé par les lanceurs (les ergols) ;
• les débris mal consumés qui retombent de l’orbite lors du lancement et pouvant contenir des matériaux toxiques ou radioactifs. C’est ce qui s’était passé avec la désintégration du satellite Kosmos 954 dont ses débris s’étaient dispersés au-dessus du grand nord canadien ;
• l’extraction des matériaux permettant la construction des engins spatiaux et des infrastructures de contrôle. Ce procédé engendre une forte pression sur les ressources naturelles et la biodiversité, le tout sans prendre en considération les limites planétaires.

Une pollution dans l’espace qui ne cesse de s’aggraver 👎

À ce jour et dans l’espace, on trouverait pas moins de :  

• 2 600 satellites en service ;
• 5 400 débris faisant plus d’un mètre ;
• 34 000 objets de plus de 10 centimètres ;
• 900 000 débris mesurant plus d’un centimètre ;
• 130 millions de débris spatiaux de plus d’un millimètre. 

Selon une estimation réalisée par The Satellite Encyclopedia, 36 % des déchets sont de la responsabilité des Russes, 33 % pour les États-Unis, 24 % pour la Chine. La France n’est responsable que de 3,3 % du total des débris qui gravitent autour de la Terre.

Cet embouteillage d’objets s’explique par le fait que l’espace n’est juridiquement le territoire d’aucun gouvernement. Ainsi, tous les acteurs profitent de l’opportunité qu’il leur est offerte pour partir à la conquête du ciel. 
Alors qu’envoyer un satellite dans l’espace était un véritable exploit il y a 65 ans, l’accessibilité actuelle de la technologie permet aux entreprises d’envoyer elle-même leurs objets spatiaux pour développer leurs services. C’est ce qu’on appelle la commercialisation de l’espace. 

De fait, ce surplus d’objets contribue à réduire l’espace libre autour de la Terre et ne permet plus d’accueillir un satellite sans générer de débris et donc de la pollution spatiale. 
D’autant que la mise en orbite d’un satellite est particulièrement coûteuse, tout comme son nettoyage en cas d’échec de lancement. 💰

Des risques de collision de plus en plus importants 💥

Au vu du nombre exponentiel de débris dans l’espace, le risque de collision est de plus en plus courant. Or, une seule collision entre deux débris génère de multiples fragments qui eux-mêmes vont donner lieu à d’autres collisions et ainsi de suite.

👉 Ce phénomène sans fin porte le nom de l’astrophysicien Donald Kessler qui l’a théorisé en 1978 : « le syndrome de Kessler ».

En outre, les débris - peu importe leur taille - peuvent être à l’origine de dommages considérables, voire de la destruction de nos services permis par les satellites (Internet, téléphonie, observation, etc.) et menacent même la sécurité des missions spatiales. De plus, ces impacts génèrent davantage de pollution. 📈

En effet, la vitesse de déplacement des débris dans l’orbite basse est d’environ 28 000 km/h, ce qui accentue la puissance de l’impact. Pour preuve : un objet d’un centimètre bénéficie de la même force qu’une voiture allant à 130 km/h.

Certaines collisions peuvent également être volontaires ! Le 15 novembre 2021, Moscou a envoyé un missile détruire son ancien satellite Cosmos 1408. Cette destruction a généré pas moins de 1 500 débris orbitaux traçables.

Une pollution lumineuse problématique 🔭

La prolifération des satellites cause certes un embouteillage dans l’orbite basse, mais perturbe également les observations des astronomes. Selon une étude publiée dans Nature Astronomy, les satellites seraient à l’origine d’une forte pollution lumineuse qui transformerait considérablement le ciel nocturne. 🌃

Pour faire simple, les satellites reflètent la lumière du soleil et les débris d’anciens satellites produisent des traînées lumineuses, accroissant la brillance du ciel. Or, les astronomes sont catégoriques :

D’autant qu’elles perturbent les observations pouvant empêcher de prévoir le passage de météorites et donc les risques encourus par la Terre. ☄️

Développer des outils d’évitement ❌

En vue de réduire le risque de collision des débris, les scientifiques développent des outils permettant de les recenser et de connaître leur position exacte. Cela permet d’élaborer des stratégies d’évitement et d’empêcher qu’un plus grand nombre de débris ne se retrouvent dans l’espace. 👍

L’Agence spatiale européenne (ESA) développe également des techniques d’automatisation et d’intelligence artificielle afin que les satellites puissent éviter seuls les débris - surtout ceux de petite taille considérés comme les plus dangereux.

Suivre les recommandations 💬

L’Inter-Agency Space Debris Coordination Committe (IADC) en collaboration avec la NASA et le CNES se sont également exprimés sur le sujet des débris en déterminant cinq grandes règles non contraignantes : 

• il est interdit de générer volontairement des débris dans l’espace et de détruire intentionnellement des satellites ;
• tous les moyens possibles doivent être mis en œuvre pour éviter le risque d’explosion en orbite ;
• il en est de même pour les collisions ;
• il est obligatoire de protéger la population des sols ;
• il est interdit de rester plus de 25 ans en orbite - basse ou géostationnaire - après la fin de la mission. Au-delà, les satellites doivent soit être détruits dans l’atmosphère terrestre, soit être mis à la retraite sur une orbite « de parking ».

Concernant la pollution bactérienne, le Committe on Space Research (COSPAR) a publié un texte intitulé « Planetary Protection Policy » listant les précautions nécessaires que doivent respecter chaque mission spatiale selon le type de planète et le type de mission.

Utiliser les nouvelles technologies pour nettoyer l’espace 🧹

Bien qu’il soit beaucoup plus ardu de nettoyer l’espace que la Terre, cela reste néanmoins possible grâce aux évolutions technologiques. 📡

En 2025, la société ClearSpace doit lancer son satellite prototype nommé Adrios. Son objectif ? Utiliser ses quatre bras robotiques pour donner l’impulsion nécessaire à un débris volumineux dans l’espace et le faire entrer dans l’atmosphère pour qu’il se détruise naturellement.

👉 Néanmoins, la meilleure solution pour réduire les débris dans l’espace reste de réguler le nombre de satellites à envoyer en orbite.

Trouver des alternatives moins polluantes ✅

Limiter l’impact environnemental des lancements spatiaux est actuellement à l’étude, mais peu de solutions semblent réalisables. En effet, l’utilisation de matériaux toxiques, ainsi que des ressources polluantes restent à ce jour indispensables pour garantir la résistance des équipements dans l’espace. 💪

Le seul point pouvant faire l’objet d’une évolution de taille se situe au niveau du carburant. Le biocarburant - c’est-à-dire un carburant d’origine végétale - pourrait être une solution de remplacement envisageable aux ergols.

Sensibiliser les décideurs politiques 👋

Créée en 2021, l’initiative Net Zero Space a pour objectif d’utiliser durablement l’espace extra-atmosphérique d’ici 2030 avant que la situation ne devienne irrémédiable. 
Comment ? En adoptant des mesures concrètes pour limiter la production de nouveaux débris, en s’occupant de ceux existants et en élaborant des normes afin de sécuriser l’espace. ✅

👀 Cette démarche doit permettre de sensibiliser les décideurs politiques, l’industrie et le grand public sur l’importance de la protection de l’environnement orbital de la Terre.

Certes, la pollution spatiale est une réalité particulièrement préoccupante, mais la priorité reste malgré tout de réduire la pollution terrestre et, par extension, limiter le réchauffement climatique. Pour ce faire, il convient de réduire vos émissions de gaz à effet de serre grâce à la réalisation du bilan carbone de votre activité. 

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