L’ESA finance une mission de satellites en essaim pour lutter contre les débris orbitaux

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  • L’Agence spatiale européenne a financé une mission visant à lancer une flotte de satellites qui aideront les scientifiques à étudier la météo spatiale et la façon dont elle peut augmenter les débris en orbite autour de notre planète.

    Le projet, baptisé ROARS – Révéler les réponses orbitales et atmosphériques à l’activité solaire – implique 26 instituts de recherche répartis dans neuf pays, dont le Royaume-Uni, l’Allemagne, l’Autriche et les États-Unis.

    Le plan de la mission ROARS prévoit la création de huit cubesats de la taille d’un four à micro-ondes dotés de capteurs capables de prendre des mesures de l’atmosphère terrestre et de la magnétosphère, afin d’étudier comment les événements météorologiques spatiaux, tels que les éruptions solaires, affectent les satellites en orbite.

    De tels événements météorologiques peuvent modifier l’atmosphère dans l’espace proche de la Terre, et donc la traînée atmosphérique subie par nos satellites, ce qui finit par amener ces satellites à sortir de leurs orbites prévues. Comme le dit le projet, la météorologie spatiale peut « réchauffer notre haute atmosphère et perturber les trajectoires des engins spatiaux ».

    Voici la partie cruciale : lorsque les satellites se déplacent, ils peuvent entrer en collision avec d’autres objets, créant des débris qui à leur tour frappent d’autres satellites, créant une cascade de débris et de chaos croissants, une situation surnommée le syndrome de Kessler. Si cela devait se produire, avec de nombreuses machines qui tourbillonnent dans notre monde, il sera beaucoup plus difficile de faire fonctionner avec succès des oiseaux en orbite terrestre, ou même de voyager dans l’espace depuis notre planète en un seul morceau.

    Le nombre exponentiel de satellites signifie que les risques augmentent également de façon exponentielle.

    “Jusqu’à présent, les opérateurs de satellites se contentaient d’atténuer [satellite collision risks] grâce à un blindage supplémentaire et à du carburant supplémentaire pour éviter les collisions”, a déclaré Ravindra Desai, chercheur principal de la mission et professeur adjoint au Centre de fusion, d’espace et d’astrophysique de l’Université de Warwick en Angleterre. Le registre.

    “Le nombre exponentiel de satellites signifie que les risques augmentent également de façon exponentielle, et il faut faire davantage pour trouver une compréhension profonde du problème et de la solution, plutôt que de traiter superficiellement les effets.”

    Selon Desai et ses collègues, la clé pour y parvenir réside dans l’étude de la relation entre la météo spatiale et les débris spatiaux.

    Ils souhaitent donc que les cubesats ROARS prennent des mesures révélant comment les densités atmosphériques réagissent aux éruptions solaires et modifient les orbites des satellites. Les données peuvent ensuite être utilisées pour modéliser et prédire l’évolution des orbites des engins spatiaux lors d’événements météorologiques spatiaux, et peut-être pour informer les agences spatiales et les entreprises sur la manière d’éviter les collisions avec d’autres satellites ou des débris spatiaux.

    “Nous voulons également mesurer les champs magnétiques et les propriétés du plasma. Lorsque les tempêtes solaires frappent le champ magnétique terrestre, elles induisent des systèmes de courants qui traversent notre atmosphère et provoquent les aurores. Ces courants importants réchauffent également notre atmosphère et augmentent la traînée des satellites”, a déclaré Desai. expliqué.

    Les événements météorologiques spatiaux qui perturbent les satellites ne relèvent pas de la science-fiction. Lors d’une tempête géomagnétique en 2022, 40 satellites de la constellation à large bande Starlink de SpaceX se sont non seulement déplacés hors de leur position, mais dans la haute atmosphère terrestre, où ils ont brûlé. Comme le vaisseau spatial a été perdu, ils n’ont pas ajouté aux plus de 50 000 fragments de débris suivis en orbite par le réseau de surveillance spatiale de l’US Space Force. Des millions d’autres petits débris spatiaux qui présentent également un risque de collision ne peuvent pas être surveillés efficacement.

    Le risque que créent tous les débris est substantiel.

    “Nous approchons d’un point critique où un nombre croissant de collisions produisent davantage de débris, qui à leur tour produisent encore plus de collisions”, nous a expliqué Desai. “Cette augmentation exponentielle des débris est connue sous le nom de syndrome de Kessler et les scientifiques craignent qu’elle puisse produire tellement de débris qu’elle pourrait rendre l’orbite terrestre inutilisable. [for satellites]. De nos jours, nous dépendons de tout pour les satellites, des téléphones mobiles, de la navigation GPS au système financier et à la cybersécurité. »

    L’ESA a fourni un financement total de 86 millions de livres sterling (100 millions de dollars) pour ses « concepts de mission innovants activés par des essaims de CubeSats » et a sélectionné sept modèles pour la mission.

    Pour éviter de contribuer au problème des déchets spatiaux, les satellites ROAR seront désorbités en toute sécurité dans les cinq ans suivant la fin de leur mission. Desai nous a dit que le projet devra réaliser une démonstration en orbite en 2026 s’il veut devenir une mission complète en 2029. ®

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