DÉBRIS SPATIAUX

Détection des débris spatiaux et catalogage

La détection des débris orbitaux est très problématique. En effet, suivre un objet d’une taille d’une dizaine de centimètres à plusieurs milliers de kilomètres de distance est une tâche ardue.

Deux techniques complémentaires sont utilisées. D’une part, les télescopes permettent de suivre les objets qui ne bougent pas trop par rapport au capteur, donc essentiellement les objets situés au voisinage de l’orbite géostationnaire. Ces instruments peuvent alors avoir un temps de pose relativement long, ce qui permet de soustraire de l’image les étoiles présentes dans le fond et d’isoler les débris. La France, par exemple, dispose de trois télescopes dédiés à cette observation couvrant une grande partie de l’orbite géostationnaire. Ces « télescopes à action rapide pour les objets transitoires » (TAROT) sont implantés sur le plateau de Calern (Observatoire de la Côte d’Azur), en France, à La Silla (Observatoire européen austral), au Chili, et sur l’île de La Réunion. D’autre part, les radars, par leur principe même, peuvent détecter des objets qui se déplacent rapidement, à condition que ceux-ci ne soient pas trop éloignés. La France est équipée d’un radar nommé Graves (Grand réseau adapté à la veille spatiale) dont l’émetteur est installé près de Dijon et le récepteur sur le plateau d’Albion. Graves a été mis en service en 2005 pour surveiller les objets spatiaux orbitant au-dessus du territoire national, jusqu’à une altitude d’environ 1 500 kilomètres.

De nombreux pays utilisent ainsi télescopes et radars et fonctionnent de façon cohérente afin d’établir un réseau international de données. Le système le plus performant reste cependant, de loin, le réseau militaire américain SSN (Space Situational Network) qui alimente le catalogue Space-Track avec des TLE (two line elements), c’est-à-dire des éléments d’orbitographie décrits sur deux lignes pour chaque objet. Ainsi, dans ce catalogue, qui est actualisé plusieurs fois par jour, chacun des objets est identifié de façon relativement précise.

Les plus petits débris (taille inférieure au centimètre) peuvent être identifiés de façon statistique lors de campagnes dédiées, souvent au niveau international, plusieurs radars surveillant simultanément une zone donnée de l’espace. Il a également été possible par le passé d’établir des statistiques à l’aide d’objets spatiaux rapportés sur Terre : panneaux solaires du télescope spatial Hubble, éléments du satellite Solar Max et bien sûr la navette spatiale américaine. Un satellite spécifique, le satellite Long Duration Exposure Facility (LDEF), lancé le 6 avril 1984, a subi passivement l’assaut de l’environnement spatial pendant près de six ans avant d’être récupéré, le 12 janvier 1990, par la navette spatiale américaine pour expertise. Quelque trente mille impacts de débris ont ainsi été répertoriés, le plus gros faisant cinq millimètres de diamètre. Plusieurs expériences embarquées ont également été menées, soit par des détecteurs passifs, telles les plaques sensibles développées par le Centre national d’études spatiales (CNES) et l’Office national d’études et de recherches aéronautiques (ONERA) et montées sur la station spatiale Mir en 1995, soit par des détecteurs actifs embarqués sur des satellites commerciaux.