Comment dégager l’orbite des débris spatiaux ? Débris spatiaux autour de la terre : classification, méthodes d'élimination.

MOSCOU, 21 mai - RIA Novosti, Tatiana Pichugina. Le satellite russe Kanopus-V a effectué deux manœuvres pour éviter une collision avec un débris spatial. Cet incident a attiré l'attention sur un problème dont les experts discutent depuis des décennies : comment débarrasser l'espace proche de la Terre des débris artificiels. RIA Novosti parle des projets prometteurs et semi-fantastiques proposés par la communauté scientifique.

Depuis le début de l’ère spatiale, de nombreux objets se sont accumulés à proximité de la Terre, volant à grande vitesse à côté des satellites. Si, tôt ou tard, des débris spatiaux proches de la Terre ralentissent, tombent et pour la plupart brûlent dans l’atmosphère, ils peuvent tourner éternellement sur une orbite géostationnaire. Une collision avec un petit morceau de plastique ou de fer à une vitesse de plusieurs kilomètres par seconde menace le vaisseau spatial de destruction ou de dommages graves.

En 1983, une particule de peinture a laissé une entaille sur le corps de la navette américaine Challenger ; en 2006, des débris spatiaux ont endommagé le contrôle thermique du satellite russe Express AM11. L'antenne du télescope Hubble a été endommagée par un fragment extraterrestre mesurant à peine un centimètre. L'ISS effectue en moyenne cinq manœuvres par an pour éviter les débris. Le satellite Canopus B a changé d'orbite deux fois par an pour la même raison.

Il y a aujourd’hui près d’un million d’objets fabriqués par l’homme sur des orbites basses proches de la Terre. Leur masse est estimée à huit mille tonnes. Moins de cinq pour cent sont suivis, y compris les engins spatiaux. Selon les États-Unis, 18 000 débris spatiaux sont surveillés depuis la Terre. La même information a été exprimée au Conseil de l'Espace Académie russe Sciences Membre correspondant de l'Académie russe des sciences Boris Shustov de l'Institut d'astronomie. Selon lui, les fragments centimétriques sont des tueurs potentiels vaisseau spatial.

De plus, les scientifiques s’inquiètent des accumulations de débris présentant des rapports surface/masse élevés, car ils sont capables de changements orbitaux brusques impossibles à prévoir.
La chute annuelle de débris spatiaux sur Terre est également dangereuse. Bien que la trajectoire puisse être calculée de manière à ce que la collision avec la surface se produise dans des zones désertiques, la probabilité d'incidents demeure.

La plupart des débris spatiaux sont générés par la destruction et la collision de véhicules orbitaux. De plus, l’orbite est jonchée d’étages et d’étages supérieurs usés de lanceurs, de satellites inactifs et de fragments arrachés lors des lancements.

Les États-Unis, la Russie et la Chine représentent 93 % des débris spatiaux. Chaque année, son volume total augmente de quatre pour cent.

Filets, voiles et lasers

Pour l’instant, la probabilité d’une collision avec des débris est faible, mais tôt ou tard il faudra rétablir l’ordre en orbite. Désormais, ils se limitent à des mesures de protection passive : placer les satellites dans des étuis anti-blindage, installer des boucliers ou manœuvrer en orbite. Il n'existe aucun moyen actif d'élimination des déchets.

Nicholas Johnson, qui supervise ce problème à la NASA, a proposé de lancer dans l'espace un énorme vaisseau spatial de 1,8 kilomètre de diamètre, ballon NERF rempli d'aérogel. Sa coque poreuse laissera passer de petits fragments, freinera leur vitesse et par conséquent ils brûleront dans l'atmosphère. Mais le fait est que la balle elle-même quittera rapidement son orbite et brûlera. De plus, en raison de grandes tailles il existe une forte probabilité de collision avec un vaisseau spatial actif.

L'ingénieur français Jonathan Missel a développé le satellite Sling-Sat avec le manipulateur TAMU Space Sweeper. L'appareil tourne et, comme une fronde, lance le fragment dans une direction où son entrée dans l'atmosphère est garantie. Il passe lui-même au suivant. Cette méthode de déplacement résout le problème de la consommation élevée de carburant des robots de nettoyage orbitaux.

Les Japonais ont imaginé une senne électrodynamique dans laquelle aboutit le satellite épuisé. Au démarrage, un enrouleur avec un câble y est attaché. A la fin de la mission, ça se déroule, grâce à champ magnétique Terre, un courant électrique y surgit, et la force de Lorentz pousse le satellite vers l'atmosphère jusqu'à combustion complète.

Pour projeter les débris sur une orbite inférieure, il est également proposé d'utiliser des satellites à voile solaire et des explosions aériennes.

Plus d'une fois, l'idée a été évoquée de brûler les déchets avec un laser ou un railgun ( pistolet électromagnétique) installé sur Terre.

"Il est préférable de placer le laser là où se trouvent les débris - en orbite, d'autant plus que la technologie permet de créer des installations compactes. Les avantages sont évidents - réduisant la distance à la cible et augmentant la précision du pointage, il n'y a pas d'optique distorsion causée par l'atmosphère », a expliqué Oleg Palashov, de l'Institut des sciences appliquées, physiciens de l'Académie des sciences de Russie, s'exprimant au Conseil de l'espace.

Selon lui, la tâche est facilitée par le fait qu'un laser femtoseconde de courte durée peut être utilisé, ce qui réduira les coûts énergétiques.

Surveiller et avertir

Pour l’instant, les débris spatiaux sont surveillés depuis la Terre pour tenter de déterminer leur danger potentiel. Une attention particulière est portée aux orbites où se trouvent le plus d'engins spatiaux.

Selon le ministère de la Défense, en Russie, l'orbite est surveillée par cinquante télescopes qui composent le système de contrôle de l'espace extra-atmosphérique. Ils transportent sept mille débris sur orbites basses et environ six mille sur orbites hautes. De plus, dans leur champ de vision se trouvent un millier et demi d'engins spatiaux.

Surveille la situation des déchets Système automatisé avertissements concernant les situations dangereuses dans l'espace proche de la Terre (ASPOS OKP), contrôlés par le Centre central des opérations de recherche TsNIIMash. Il dispose de 36 télescopes au sol en Russie et dans la CEI. Une station d'optique quantique est située au Brésil. Il est également prévu d'étendre le réseau pour inclure des stations dans les pays BRICS.

Au cours de plus d'un demi-siècle de vols en orbite terrestre basse, près de 170 millions de débris spatiaux s'y sont accumulés - voici des fragments de métal, des satellites défaillants et même des instruments perdus par les astronautes. Les experts se grattent la tête : comment se protéger avions

texte : Jusqu'à Hein

Il y en a beaucoup qui ne volent pas autour de la Terre. Sur l'orbite la plus proche de la planète, à une altitude pouvant atteindre deux mille kilomètres, tournent près de 2 800 tonnes de déchets de toutes sortes : il y a des fragments de lanceurs usés, des satellites défectueux, et des fragments d'engins spatiaux qui ont subi une catastrophe, et des tournevis, et même des sacs poubelles de la station orbitale russe "Mir", contenant entre autres des excréments gelés... Et bien que la station ait coulé Océan Pacifique dès mars 2001, certains de ces colis continuent de voler dans l'espace.

Pas moins de 23 000 objets d'un diamètre de dix centimètres ont été détectés par des radars en orbite terrestre basse. Ils se précipitent dans le vide de l'espace à des vitesses allant jusqu'à 28 000 kilomètres par heure. En outre, selon les experts, plus de 170 millions d'objets d'une taille allant d'un millimètre à un centimètre tournent autour de notre planète sur différentes orbites. Plus particules fines Les débris provenant de la Terre sont difficiles à détecter.

Il faut faire quelque chose de toute urgence face à tout cela. "Il est temps de nettoyer ces déchets de l'espace", déclare Heiner Klinkrad, chef du Bureau des débris spatiaux à l'Agence spatiale européenne (ESA) et l'un des plus grands experts mondiaux dans ce domaine.

Son inquiétude est compréhensible : même les plus petites particules de débris entrant en collision avec la Station spatiale internationale (ISS) ou avec l'un des milliers de satellites météorologiques, de télécommunications, de navigation, militaires et autres pourraient les endommager gravement, voire les désactiver. Ce n’est pas pour rien que les satellites artificiels de la Terre sont assurés pour environ 20 milliards de dollars américains.

"Si, par exemple, une boule d'aluminium d'un diamètre d'un centimètre seulement s'écrase sur un vaisseau spatial, les conséquences seront les mêmes que si une voiture de tourisme de classe moyenne roulant à une vitesse de 50 kilomètres par heure s'y heurtait", explique Heiner. Klinkrad. Et un objet de dix centimètres fera simplement exploser le satellite en morceaux.

Des débris venus de l’espace pourraient même tomber sur notre planète. En septembre 2011, l'ancien satellite météorologique américain UARS, de la taille d'un bus, s'est précipité vers la Terre et a terrifié de nombreuses personnes jusqu'à ce que son épave s'écrase dans l'océan Pacifique.

Mais le principal danger pour l'astronautique est la collision de gros morceaux de débris spatiaux : s'étant écrasés les uns contre les autres, ils se « froissent » en de nombreux petits fragments, qui, à leur tour, peuvent entrer en collision avec d'autres particules, générant de nouveaux débris - une menace pour les habités. et les vaisseaux spatiaux sans pilote augmentent comme une avalanche. Ce phénomène est appelé «effet Kessler» - en l'honneur du consultant américain de la NASA, Donald Kessler, qui a été le premier à décrire un tel scénario hypothétique pour le développement d'événements dans l'espace proche de la Terre.

Pour éviter que ce sombre complot ne devienne réalité, l’ESA propose d’améliorer radicalement la « situation sanitaire » dans l’espace. Premièrement, à l’avenir, tous les grands satellites devraient disposer de suffisamment de carburant pour être envoyés soit sur une orbite dite « morte », soit dans l’atmosphère terrestre, où ils brûleront. Deuxièmement, chaque année, on s'attend à ce que cinq à dix gros objets soient retirés de l'espace - le plus vite sera le mieux. Mais comment?

Volker Gass du Centre spatial suisse de l'École Polytechnique Fédérale de Lausanne a la réponse : nous avons besoin de robots de nettoyage. Aujourd'hui, lui et un groupe de collègues développent l'appareil CleanSpaceOne, qui sera le premier ramasse-miettes spatial. Le SwissCube, les deux mini-satellites restants lancés dans l'espace par la Suisse, atteindront bientôt la fin de leur durée de vie. (L'autre, Tlsat, a cessé de fonctionner en 2011.) Depuis l'un d'eux, le compte à rebours des appareils retirés de l'orbite à l'aide du « nettoyeur » va commencer. « Chacun devrait au moins balayer devant sa porte », déclare Gass. Cette idée est née parmi les spécialistes suisses après la chute du satellite UARS. "Un collègue et moi déjeunions à la cafétéria", se souvient Gass, "et il a suggéré de collecter les débris spatiaux à l'aide de robots." Puis quelqu'un a dessiné sur une serviette le schéma d'un appareil doté d'un moteur ionique, qui devrait se déplacer dans l'espace, capturer les débris avec ses manipulateurs et les transporter vers la Terre.

Le majestueux et énergique Volker Gass a déjà maîtrisé divers rôles : il agit en tant que scientifique-inventeur, en tant que manager et en tant que motivateur. Mais ce que fait de mieux cet homme, qui a déjà conçu des composants mécaniques pour satellites, c'est de susciter l'intérêt pour son projet de prototype, qui coûte une dizaine de millions d'euros. Son équipe ne comprend pas seulement des physiciens, des ingénieurs et des spécialistes en robotique. Le conseiller de Gass est Claude Nicollier, un ancien astronaute de l'ESA qui parle désormais des dangers liés aux débris spatiaux.

L'« apparence » du robot de nettoyage est banale : un corps oblong en aluminium de la taille de deux ou trois boîtes à chaussures, équipé d'un moteur ultra-compact, d'une caméra vidéo et d'un dispositif de préhension.

Gass conçoit le « bras » du robot en collaboration avec Aude Billard, chercheuse en robotique. Billard entraîne actuellement une de ses créatures en laboratoire. Elle jette une canette de Coca-Cola vers une « main » en plastique montée sur une plate-forme mobile – et la machine l'attrape avec confiance. Billard sourit : « Un robot doit non seulement être capable de saisir et d'attraper des objets, l'essentiel est qu'il apprenne à réagir à des situations inattendues. »

Les débris spatiaux se comportent très différemment d'une canette de Coca-Cola dans un laboratoire, mais, en règle générale, tournent assez rapidement autour de leur axe. "Si vous essayez de les saisir avec une main robotique ordinaire, ils glisseront simplement de vos doigts", explique Gass. Son équipe développe donc une méthode de capture alternative, similaire à celle utilisée par les anémones de mer lors de la chasse.

Le physicien Herbert Shi, arrivé du Canada en Suisse, a déjà construit plusieurs prototypes en caoutchouc de la « main ». Son plan est le suivant : quatre tentacules élastiques saisiront l'objet et l'emmêleront. Et des électrodes intégrées aux manipulateurs en caoutchouc permettront de contrôler les tentacules depuis la Terre à l'aide de signaux radio.

Shi développe également un moteur pour un nettoyeur spatial. Les petits satellites, dont SwissCube, ne disposent pas de leur propre moteur. Ils sont mis en orbite par des fusées, puis se déplacent grâce à la compensation mutuelle de la force centrifuge et de la force de gravité de la Terre. Mais le nettoyeur a besoin d'un moteur, sinon il ne pourra pas ramasser les déchets.

Shi parie sur technologies ioniques, utilisé dans les sondes spatiales depuis les années 1990. Dans un tel moteur, un gaz constitué d'ions (molécules avec charge électrique), accélère avec champ électrique et est éjecté par la buse à une vitesse pouvant atteindre 144 000 kilomètres par heure. Shi mène des expériences avec des ions liquides pour tenter d'améliorer les moteurs existants. Le gaz nécessite un réservoir lourd, mais pas le liquide ionique, et ce faisant, Shi espère réduire la quantité de carburant nécessaire au fonctionnement de son essuie-glace spatial.

On s'attend à ce que les ions soient éjectés à travers des centaines de buses en forme d'aiguilles situées sur la surface arrière du CleanSpaceOne - de minuscules trous d'un diamètre cinq fois plus petit qu'un cheveu humain. Grâce à ce moteur, le robot nettoyeur sera plus rapide et plus agile que n'importe quel déchet.

D’autres pays cherchent également des moyens d’éliminer les débris de l’espace. Auparavant, de nombreux experts civils craignaient que l'armée puisse utiliser de telles technologies, par exemple pour éliminer des satellites espions hostiles. Aujourd’hui, ces craintes ont presque disparu.

Les projets les plus originaux et les plus exotiques sont débattus lors de colloques scientifiques internationaux : des physiciens espagnols proposent par exemple d'éliminer les débris spatiaux à l'aide d'un canon à ions monté sur un satellite nettoyeur. Les ingénieurs japonais inventent des filets géants pour récupérer les déchets.

"Avec un câble de plusieurs kilomètres, il sera possible de retirer des satellites de leur orbite à une altitude de 1 400 kilomètres en quelques semaines ou quelques mois", explique l'expert de l'ESA Heiner Klinkrad. Et le fabricant allemand de satellites Astrium et le Centre allemand de l'aviation et de l'espace travaillent à la création d'un système combiné d'élimination et de réparation des débris. On suppose que les satellites défaillants seront capturés par un manipulateur puis réparés ou détruits par une « chute contrôlée dans l’atmosphère ». Les partenaires prévoient de lancer ce projet dont le coût total est estimé à 180 millions d'euros en 2018.

La même année, le concierge spatial suisse devra récupérer sur orbite le premier satellite arrivé en fin de vie. À l'aide d'une animation informatique coûteuse, Gass montre comment le robot nettoyeur vole jusqu'au mini-satellite, enroule ses tentacules autour de lui et se dirige vers la Terre avec sa proie. En une semaine, cette vidéo a récolté plus de cent mille vues sur YouTube.

Bien entendu, compte tenu de l’ampleur de la « décharge », organisé par des personnes en orbite terrestre basse, cela fait plutôt penser à une tentative de nettoyer les égouts d’une métropole de plusieurs millions d’habitants à l’aide de la brosse à dents la plus ordinaire.

De plus, pour éliminer un kilogramme de débris spatiaux - soit le poids du satellite SwissCube - les Suisses devront lancer dans l'espace un robot pesant jusqu'à trente kilogrammes. De plus, ce sera un robot suicide : après avoir retiré l'appareil usagé de l'orbite, il brûlera avec lui dans les couches denses de l'atmosphère.

Et pour chaque nouveau débris spatial, il faudra fabriquer un nouveau robot.

N'est-ce pas trop plaisir coûteux? Non, déclare l'expert de l'ESA Heiner Klinkrad. Selon lui, les coûts de remplacement des technologies spatiales actives dépassent de loin les coûts de leur élimination.

«Nous sommes tous, dans une certaine mesure, des pionniers dans ce domaine», déclare Volker Gass. Il réfléchit déjà à la prochaine génération de robots qui seront capables de collecter les débris spatiaux dans des conteneurs et de les envoyer brûler dans l'atmosphère.

Aujourd’hui, une chose est claire : si nous voulons préserver l’orbite terrestre à des fins économiques et scientifiques, nous devons absolument faire quelque chose, et le plus tôt sera le mieux.

Sinon, la dense « ceinture de déchets » autour de la Terre deviendra un problème aigu et un obstacle sérieux pour quiconque souhaite s'élever de la planète bleue vers l'espace. Tous les experts en matière de débris géocroiseurs, sans exception, sont d’accord sur ce point.

Les débris spatiaux autour de la Terre sont des débris et de gros morceaux de satellites usés et endommagés que l’humanité envoie en orbite terrestre depuis plus de cinq décennies.

Ce sont aussi des pierres et des objets perdus, des gouttes d'émail et le plus divers détritus, qui, pour une raison quelconque, n'a pas quitté son orbite et n'a pas brûlé dans l'atmosphère.

Il s’agit d’un risque de réaction en chaîne car il tourne à une vitesse considérable. Une goutte de peinture à une vitesse importante en contact avec une combinaison spatiale humaine peut la transpercer.

Tout le monde sait que les gens ont beaucoup jonché notre planète et que chaque jour, la quantité de déchets n'augmente que plusieurs fois. Cependant, tout le monde ne sait pas qu'en peu de temps d'exploration de l'espace, l'humanité a pu transformer l'espace autour de l'orbite en un dépotoir de satellites inutiles et usés.

Concepts généraux

Les satellites et débris connus et suivis suivants peuvent être vus dans le ciel :

Les points verts sont des satellites fonctionnels ;
Les gris sont des satellites inactifs mais fonctionnels ;
Les points rouges sont des satellites usés et des débris.

L'Agence spatiale européenne a révélé la quantité de débris qui flottent aujourd'hui dans l'espace :

Environ vingt-neuf mille fragments mesurant jusqu'à dix centimètres ;
Six cent soixante-dix mille - dont la taille varie d'un centimètre à dix ;
Plus de cent soixante-dix millions de fragments ne dépassant pas un centimètre.

La masse totale de débris près de l'orbite est estimée à six mille tonnes et sa vitesse de vol atteint environ 56 000 km/h.

Au cours du dernier demi-siècle, environ sept mille satellites ont été lancés dans l'espace, dont la moitié, comme auparavant, sont en orbite et un millier sont en activité.

Problèmes principaux

Aujourd'hui, l'humanité est obligée de résoudre des problèmes non seulement liés à la pollution environnement sur la planète, mais aussi pour chercher une solution au problème lié à l'énorme quantité de déchets dans l'espace. La plus grande quantité de débris s'est formée sur des puissances leaders dans l'exploration spatiale telles que la Russie et l'Amérique. Le plus souvent, les déchets s'accumulent à une distance ne dépassant pas un millier et demi de kilomètres de la Terre. À l’altitude à laquelle les vaisseaux volent dans l’espace, ils sont soumis à la loi de la gravité et se rapprochent chaque année de la Terre.

Une fois dans la haute atmosphère, les petits débris orbitaux brûlent, n'atteignant pas plusieurs dizaines de kilomètres, et ne constitue donc pas une menace pour la vie des personnes et des autres habitants de la planète.

Les débris en orbite terrestre sont très dangereux pour les vaisseaux spatiaux. Aujourd’hui, de nombreux scientifiques évoquent le danger que l’accumulation ultérieure de déchets puisse conduire à l’arrêt des lancements de satellites et des vols spatiaux.

Cela est dû au fait que les déchets ont une vitesse de vol importante et, en cas de collision inattendue avec un vaisseau spatial, peuvent lui causer des dommages importants. Au cours des dernières décennies, plusieurs cas de déformation de satellites, de navires et stations spatiales débris sur l'orbite terrestre, et maintenant la situation n'a fait qu'empirer.

Il n’existe aujourd’hui aucune technique pour empêcher les déchets d’entrer en orbite, mais seules des observations de leur déplacement et de leur localisation sont réalisées. Mais les experts de divers pays suggèrent différentes façons solutions à ce problème, allant de la collecte des débris avec de grands filets en acier au développement d'un remorqueur spatial capable d'éliminer les déchets en orbite.

Récemment, des experts américains ont proposé d'éliminer les débris à l'aide de poussière de tungstène, qui doit être dispersée autour de la planète sous la forme d'une coquille mesurant jusqu'à trente kilomètres. Un nuage de cette poussière devrait ralentir les petits débris, tout en dégageant l'espace proche de la Terre.

Parallèlement, de nouvelles conditions d'utilisation de l'espace s'inventent. Par exemple, n'importe quel satellite artificiel doit disposer à bord de réserves de carburant qui lui permettront d'être envoyé sur Terre à la fin de sa durée de vie ou transféré vers des endroits désignés en orbite terrestre basse.

De plus, les unités d'accélération de fusée doivent disposer de systèmes de vidange de carburant pour éviter leur explosion ultérieure. Mais de telles mesures ne suffisent pas et le problème des déchets spatiaux reste aujourd’hui non résolu.

Inventions utiles

Le problème de la pollution spatiale par les déchets est très aigu et tout État essaie de trouver ses propres moyens de le résoudre. Récemment, des experts chinois ont proposé de détruire les débris à l'aide d'un faisceau laser. Sur la base de leur analyse, il est possible d'installer une station laser en orbite qui fonctionnera efficacement - à condition que la station et les débris aient un mécanisme d'ascension droite identique.

À l'aide d'un laser, les experts souhaitent augmenter l'élimination des déchets spatiaux de l'orbite ou en dévier la direction. L'agence spatiale japonaise invente un radar ultra-sensible pour détecter de minuscules débris spatiaux. Ce radar devrait être mis en service dans quelques années. On espère que cela contribuera à prévenir les collisions de débris spatiaux avec des satellites.

Jusqu'à cette époque, l'agence inventait une corde longue de sept cents mètres. Il devrait former un champ électromagnétique qui ralentirait divers débris en orbite et les relâcherait dans l’atmosphère de la planète. La première tentative pour se débarrasser des débris à l’aide de cet appareil n’a pas abouti, car... vaisseau spatial Impossible de démarrer le cordon. Auparavant, l'agence japonaise avait également proposé d'évacuer les déchets dans l'espace à l'aide de filets en acier qui seraient lancés en orbite sur un satellite spécial, y collecteraient les débris, puis seraient détachés et envoyés dans les couches de l'atmosphère.

Les experts américains inventent des équipements spatiaux - les soi-disant « couvertures », qui collecteront tous les déchets spatiaux et les enverront dans l'atmosphère, où ils seront brûlés.

Mais quel que soit le nombre de propositions existantes, il n'a pas été possible jusqu'à présent d'élaborer technique efficace gestion des déchets dans l'espace raisons diverses, notamment en raison du coût élevé des méthodes de nettoyage de l'espace autour de notre planète. Dans le même temps, divers avertissements et versions, parfois peu bonnes, de l'évolution du problème émanent de groupes scientifiques et pseudo-scientifiques.

Certains disent que si cette question n’est pas résolue, après deux siècles, les travaux dans l’espace cesseront pour toujours. D'autres estiment que les déchets spatiaux présentent un danger, à savoir qu'il ne sera pas possible de déterminer la cause de l'accident ou des dommages causés au satellite : soit ils seront associés à des débris dans l'espace, soit un pays y contribuera.

Faits inhabituels sur les déchets spatiaux de longues années ne quitte pas les lèvres. En allumant la télévision, une personne voit de nouveaux films de science-fiction sur l'espace. Bien que l’exploration de l’espace par l’humanité n’ait pas été aussi rapide, l’orbite de la Terre a commencé à ressembler à une décharge. d'origines différentes. Chaque année, ils représentent un danger croissant à mesure que leur nombre augmente :

Seuls deux États peuvent surveiller l’espace autour de l’orbite. À l'aide de systèmes développés, ils contrôlent l'espace. Cela permet d’inventer des moyens d’éliminer les déchets dans l’espace.

Des débris venus de l'espace tombent régulièrement à la surface de la Terre. Des objets de taille importante se déplaçant sur des orbites basses peuvent pénétrer dans l'atmosphère après un certain temps. Leur vitesse diminue et des pièces individuelles atteignent la Terre. En fait, de minuscules particules pénètrent chaque jour dans les couches denses de l’atmosphère, et de grosses particules plusieurs fois par mois.

Chacun de nous sait que l’humanité a incroyablement pollué sa planète et continue de générer une quantité incroyable de déchets chaque jour. Mais peu de gens savent que pendant la courte période d'exploration spatiale, nous avons réussi à transformer l'espace proche de la Terre en un petit dépotoir de satellites usagés. Voici deux visualisations interactives qui reflètent la situation actuelle.

La première visualisation (par Alex Rasmussen) montre tous les satellites et débris connus et suivis :

Les points verts indiquent les satellites actifs.
Gris - inactif, mais fonctionnel.
Rouge : satellites en panne et leurs débris.

L'Agence spatiale européenne a déterminé que la Terre tourne actuellement autour de :

environ 29 000 fragments de plus de 10 cm,
environ 670 000 fragments de 1 à 10 cm,
plus de 170 millions de fragments de 1 mm à 1 cm.

La masse totale de débris dans l'espace proche de la Terre est estimée à 6 300 tonnes ; la vitesse de vol peut atteindre 56 000 km/h.

Au cours des 50 dernières années, environ 6 600 satellites ont été lancés, dont 3 600 sont toujours en orbite autour de la Terre et 1 000 sont en mode actif.

À quel point toutes ces ordures sont-elles dangereuses ?

Les visualisations présentées peuvent induire notre esprit en erreur car les points ne représentent que emplacement débris, mais pas la taille, c'est-à-dire que l'échelle n'est pas respectée. En réalité, l’espace proche de la Terre n’est pas du tout une décharge, comme on le voit sur les photos. Cependant, les agences spatiales différents pays toujours en alerte, car le coût des objets lancés est très élevé et les dommages potentiels liés à la perte de 1 000 satellites actuellement opérationnels suite à des collisions avec des débris sont estimés à 130 milliards de dollars.

Chaque année, 100 à 150 tonnes de débris pénètrent dans l'atmosphère terrestre. Le cas le plus remarquable derrière dernières années C'est la collision de satellites allemands et américains, dont les débris sont tombés dans le golfe du Bengale en 2011. Les astronautes en orbite ne devraient pas non plus se détendre (bonjour « Gravity »). En 2012, l'ISS a été déplacée sur une orbite plus élevée pour éviter toute collision avec les débris d'un satellite japonais.

Ce qu'il faut faire?

Heureusement, la répétition d’un scénario similaire à celui de « Gravity » dans la vie est peu probable. De plus, les ingénieurs ont fourni de nombreux équipements de protection (l'ISS est considérée comme « le vaisseau spatial le plus protégé de l'histoire »). Cependant, la vitesse de vol et la quantité croissante de débris constituent une menace croissante. Les scientifiques mettent en garde contre la possibilité du syndrome de Kessler, lorsqu'il y a tellement de débris en orbite que le risque de destruction de tout véhicule lancé devient très élevé. Similaire réaction en chaîne pourrait en fait fermer l’accès de l’humanité à l’espace.

Aujourd’hui, les scientifiques recherchent des moyens de traquer les débris et de nettoyer l’espace. L’une des nombreuses idées consiste à utiliser des satellites spéciaux qui capteront les débris et les enverront à la surface de la planète. La possibilité de collecter les débris encore utilisables pour les recycler est également envisagée.

Quelle que soit la méthode choisie à l’avenir, une chose est sûre : jeter des déchets dans l’espace proche nous coûtera très cher. Si nous voulons continuer à avoir accès au-delà de notre planète, à disposer de communications, d'observations et de recherches modernes par satellite, nous devons alors commencer à étudier moyens possibles se débarrasser des débris orbitaux.

En cliquant sur l'article original, vous pourrez apprécier l'interactivité des visualisations. Malheureusement, Habr ne vous permet pas de les intégrer dans une publication, j'ai donc dû prendre des captures d'écran.

n'ont pas quitté nos lèvres depuis longtemps. Chaque fois que nous allumons la télévision, nous voyons de la nouvelle science-fiction filmée dans l’espace. Cependant, l’exploration humaine de l’espace n’est en réalité pas si rapide. Malgré cela, l'orbite autour de la Terre est devenue un véritable dépotoir pour les déchets d'origines diverses. Chaque année, il représente un danger de plus en plus grand à mesure que son nombre augmente.

Le premier débris dans l'espace est un satellite américain. En 1958, le satellite Avangard-1 est lancé dans l'espace. Le satellite américain est devenu le quatrième objet lancé par l'homme. Il a travaillé pour énergie solaire. Avangard-1 est non seulement l'un des véhicules les plus anciens, mais aussi le premier débris spatial à apparaître en orbite terrestre. Une fois sa mission accomplie, il n’a jamais été détruit. Depuis 60 ans, il se déplace autour de la Terre et montre des signes de vie. Les experts de la NASA ont déterminé qu'après 240 ans supplémentaires, il entrerait dans l'atmosphère et brûlerait.
Une femme blessée par des débris de roquette. En 1997, un incident amusant mais non moins dangereux s'est produit en Oklahoma. Un riverain a été « attaqué » par un petit objet métallique. Un fragment de fusée est tombé sur son épaule. Effrayée, la femme n’a pas tout de suite compris ce qui s’était passé. Quelques jours après l'incident, elle est devenue une célébrité.
Le mouvement des débris en orbite peut causer des dommages irréparables à ce qu'ils rencontrent en cours de route.. Les experts ont déterminé vitesse moyenne mouvement des déchets dans l’espace. C'est 10 km/s.
Les scientifiques n'ont pas pu déterminer quel type d'objet inconnu se trouve sur la Lune. En 1969, des photographies de la surface de la Lune ont été prises. L'objet y est clairement visible blanc. Pendant longtemps les astronautes considéraient cet objet comme mystérieux car ils ne parvenaient pas à établir la cause de son origine. Au fil du temps, ils ont pu déterminer qu'il s'agissait de déchets que les astronautes avaient jetés hors du navire.
Sur ce moment Il y a environ 7 000 unités sur l’orbite de la planète. débris spatiaux. C'est très un grand nombre de ordures.
La masse des débris spatiaux peut varier de plusieurs grammes à des kilogrammes, voire des tonnes.. Les objets se déplaçant en orbite peuvent avoir n’importe quel poids. Il y a des objets pesant plus de 20 kg et grande quantité petit.
L'océan Pacifique a son propre Titanic vu de l'espace. Le plus gros débris spatial tombé sur Terre est station orbitale"Monde". Il a été coulé dans l'océan Pacifique en 2001. Au fond de l'océan repose une machine qui pèse plus de 100 000 tonnes.
Une énorme quantité de déchets a réussi à former une décharge orbitale autour de la Terre.. Les restes de vaisseaux spatiaux et les fragments de météorites entrent en collision les uns avec les autres, générant ainsi davantage de plus de déchets. Les petits restes représentent un danger pour tout objet.
Types de débris spatiaux. Il est d'usage de les diviser en deux groupes, selon leur origine : artificielle et naturelle.
Les gens sont responsables de la création de déchets. Les États-Unis et l'URSS ont procédé à un certain nombre de tests. Cela s'est produit de 1968 à 1985. En 1990, 7 % de tous les déchets créés à partir de 12 tests ont été suivis.
Les archéologues spatiaux vont désormais mener des « fouilles » dans l’espace. Les historiens affirment qu’il n’est pas nécessaire de débarrasser l’orbite de ses pièges. Cela pourrait être une bonne trouvaille pour les archéologues dans un avenir proche.
La plus grande contribution à la création de débris spatiaux a été apportée par 3 différentes villes . Selon les données de 2014, la Russie occupe la première place, suivie des États-Unis et de la Chine, la dernière.
Les petits morceaux sont les plus dangereux. Il y a beaucoup de débris dans l'espace dont la taille ne dépasse même pas 1 cm. Le plus désagréable est qu'à ce jour il n'a pas été possible de développer des mesures efficaces protection contre cela.
Seuls deux pays ont la capacité de surveiller l’espace autour de la planète. Avec l'aide des systèmes créés, ils contrôlent l'espace. Cela permet de développer des méthodes de destruction des débris dans l’espace.
Des débris spatiaux tombent de temps en temps sur Terre. Les gros objets qui se déplacent sur des orbites terrestres basses pourraient éventuellement pénétrer dans l’atmosphère. Leur vitesse ralentit et des fragments individuels atteignent la surface de la Terre. Presque chaque jour, de petites particules pénètrent dans les couches denses de l'atmosphère, tandis que les grosses particules pénètrent dans les couches denses de l'atmosphère plusieurs fois par mois.