Nettoyer notre arrière-cour cosmique

Les déchets spatiaux font référence à la grande quantité d'objets fabriqués par l'homme qui sont laissés à l'abandon et en orbite autour de la Terre. Ces objets comprennent de vieux satellites, des étages de fusées usagés, des fragments de collisions et même de minuscules taches de peinture. Alors que l'exploration spatiale et les déploiements de satellites ont augmenté au fil des décennies, l'accumulation de ces débris a également augmenté. Actuellement, on estime qu'il y a des millions de débris spatiaux, allant de gros débris à des fragments plus petits qui sont trop petits pour être suivis. Parmi ces objets, la NASA estime qu'environ 23 000 d'entre eux ont la taille d'une balle de softball ou plus.

La présence de débris spatiaux pose un problème important pour diverses raisons. Premièrement, la quantité de débris augmente la probabilité de collisions dans l'espace. Ces collisions peuvent entraîner la création d'encore plus de débris, aggravant le problème et créant un effet de cascade connu sous le nom de syndrome de Kessler. À chaque collision, le risque de nouvelles collisions et de destruction ultérieure de satellites ou d'engins spatiaux fonctionnels augmente, ce qui constitue une menace sérieuse pour les missions habitées et non habitées. La présence de débris spatiaux limite également le nombre de places de stationnement orbitales restantes pour les nouveaux satellites, qui diminuent rapidement.

Le nettoyage de ces débris est cependant un défi de taille. Avec une grande partie voyageant à des milliers de kilomètres à l'heure, entrer en contact avec elle, même les très petites particules, peut de quelque manière que ce soit être très dangereux. Des chercheurs de l'Université du Colorado à Boulder ont tiré une page d'un roman de science-fiction avec leur récente proposition visant à résoudre ce problème délicat. Ils ont décrit un type de faisceau tracteur qui peut pousser ou tirer sur un objet sans le toucher physiquement. Il n'est peut-être pas aussi puissant ou rapide que le rayon tracteur du Starship Enterprise, mais bon, vous devez commencer quelque part.

La technologie derrière cette innovation n'est pas aussi sophistiquée que les faisceaux gravitationnels de la science-fiction, mais repose plutôt sur un canon à ions qui peut générer des courants rapides d'ions d'argon. Faire exploser un morceau de débris spatial avec ce flux d'ions le dotera d'une charge négative, tout en rendant simultanément le véhicule avec le canon à ions plus chargé positivement. Ces charges différentes amèneront les objets à se déplacer les uns vers les autres au fil du temps en exploitant essentiellement le même effet électrostatique qui se produit lorsque vous frottez un ballon sur votre tête.

Les conditions dans l'espace sont évidemment très différentes de celles ici sur Terre, l'équipe a donc dû construire une chambre à vide qu'elle appelle le Laboratoire de charge électrostatique pour les interactions entre le plasma et les engins spatiaux (ECLIPS) pour tester leurs méthodes. À l'intérieur d'ECLIPS, ils peuvent simuler le gaz mince d'électrons libres et de plasma qui entourent notre planète à des altitudes orbitales. En utilisant cet environnement réaliste, ils ont pu introduire des débris et confirmer que leur canon à ions pouvait les attirer dans l'espoir que le même effet serait observé dans l'espace.

Ce serait cependant un processus lent. Sur la base des résultats des expériences menées dans ECLIPS et d'une série de simulations informatiques, il a été estimé que le faisceau tracteur pouvait tirer un satellite pesant quelques tonnes sur environ 200 miles en l'espace de deux ou trois mois. Cela peut ne pas sembler particulièrement impressionnant, mais c'est suffisant pour libérer en toute sécurité des biens immobiliers très précieux pour de nouveaux satellites. Il est également important de noter qu'un tel éboueur pourrait être réutilisé plusieurs fois, finissant par nettoyer de larges pans du ciel.

Mais les simulations et les bancs d'essai ne sont pas tout à fait la réalité, donc l'équipe a encore beaucoup de travail à faire avant que leur rayon tracteur puisse être déployé dans le monde réel. D'une part, les débris dégringolent souvent sauvagement sur son orbite, ce qui rendrait difficile de s'y accrocher. Les chercheurs pensent que le faisceau tracteur pourrait être utilisé pour stabiliser ces objets avant de les attirer, ce qui pourrait résoudre ce problème, mais cela reste à tester. Il reste également de nombreuses questions sans réponse concernant les déploiements de ces rayons tracteurs et ce qu'il faut faire avec les déchets capturés. Mais avec un peu plus de travail, l'espace autour de la Terre pourrait devenir un endroit plus convivial pour les satellites et autres engins spatiaux à l'avenir.