DÉBRIS SPATIAUX

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Évolution du nombre d’objets artificiels dans l’espace 

Évolution du nombre d’objets artificiels dans l’espace 
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Distribution des objets artificiels en orbite (taille supérieure à 10 cm)

Distribution des objets artificiels en orbite (taille supérieure à 10 cm)
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Radar Graves  

Radar Graves  
Crédits : Stephane Muratet/ ONERA

photographie

Satellite LDEF (Long Duration Exposure Facility) 

Satellite LDEF (Long Duration Exposure Facility) 
Crédits : NASA

photographie

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Les risques liés à l’existence des débris spatiaux

Deux problématiques principales sont associées à l’évolution de la pollution spatiale, très différentes l’une de l’autre. Il s’agit, d’une part, des rentrées aléatoires dans l’atmosphère et, d’autre part, des risques de collision pour les satellites actifs et les vols habités.

Les rentrées aléatoires dans l’atmosphère

En premier lieu, les débris spatiaux font courir un risque aux populations au sol. Les orbites terrestres jusqu’à une altitude de 1 500 kilomètres environ ne sont pas stables : elles subissent une usure progressive due à l’atmosphère résiduelle qui subsiste même à très haute altitude. Cette atmosphère engendre une pression dynamique sur les objets orbitaux, source d’une décélération qui elle-même induit une trajectoire en spirale, l’objet orbital descendant progressivement et de plus en plus rapidement au fur et à mesure que l’atmosphère devient plus dense. À la fin de cette spirale, le corps spatial pénètre dans les hautes couches de l’atmosphère, vers 120 kilomètres d’altitude, et subit alors une rentrée atmosphérique rapide. Celle-ci se traduit par une très forte augmentation des efforts mécaniques et thermiques sur l’objet spatial, qui se fragmente alors et se vaporise sous l’effet d’une température atteignant plusieurs milliers de degrés. Malheureusement, cette vaporisation peut ne pas être complète. En effet, dans un certain nombre de cas, une proportion importante du satellite ou de l’étage peut survivre à la rentrée atmosphérique. C’est le cas notamment des matériaux réfractaires, conçus pour supporter de fortes températures, comme le titane ou certains aciers, ou des structures massives qui fondent en pénétrant dans l’atmosphère, mais n’ont pas le temps de disparaître complètement avant l’impact au sol. C’est le cas également des structures imbriquées, type « poupées russes », où la structure externe fond en premier, puis la seconde, etc., mais où la couche la plus interne n’a pas le temps d’être at [...]

Rentrée dans l’atmosphère d’un gros débris spatial  

Rentrée dans l’atmosphère d’un gros débris spatial  

Photographie

Sous l’effet de la pression dynamique, un objet spatial se fragmente lors de sa rentrée dans l’atmosphère et ses débris fondent en raison du flux thermique élevé dû à l’atmosphère ambiante. Ce document montre la rentrée atmosphérique contrôlée de l’ATV (Automated Transfer... 

Crédits : B. Moede & J. Carpenter/ NASA/ ESA

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Écrit par :

  • : ingénieur expert senior à la direction des lanceurs du Centre national d'études spatiales (CNES), président de la commission débris spatiaux de l'Académie internationale d'astronautique

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«  DÉBRIS SPATIAUX  » est également traité dans :

KESSLER SYNDROME DE

  • Écrit par 
  • Christophe BONNAL
  •  • 981 mots
  •  • 1 média

Dans un article publié le 1 er  juin 1978 dans la revue scientifique américaine Journal of Geophysical Research , les auteurs Donald J. Kessler et Burton G. Cour-Palais, deux experts de la NASA, identifiaient le risque d’une multiplication exponentielle du nombr […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/syndrome-de-kessler/#i_36426

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Pour citer l’article

Christophe BONNAL, « DÉBRIS SPATIAUX », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 17 octobre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/debris-spatiaux/