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Satellites Fous : Peur sur la Terre

Jusqu'ici, il n'y a pas eu de victime. Pourtant, la menace est prise très au sérieux par les agences spatiales : de plus en plus de satellites retambent sur Terre. Et le Soleil entrant dans un pic d'activité, ces chutes vont se multiplier en 2013. Le problème, c'est que les ingénieurs n'ont aucun moyen de prédire l'endroit où ils s'écraseront ! Un casse-tête plus préoccupant que prévu...

Pékin l'a échappé belle... En ce dimanche 23 octobre 2011, les vingt millions d'habitants de la capitale chinoise ignorent tout du péril qui les guette. Et quel péril : le ciel menace littéralement de leur tomber sur la tête ! Face à cette peur ancestrale et universelle, on est souvent tenté d'imaginer la chute d'un astéroïde, voire d'une bombe atomique. Eh bien non : la menace vient ici d'un très pacifique satellite d'observation astronomique, joliment baptisé Rosat (<-). Pacifique mais échappant à tout contrôle depuis douze ans, lancé à la vitesse folle de 29 000 km/h, et sur le point de s'abattre dans l'atmosphère d'une minute à l'autre dans un déluge de feu et de métal hurlant... Sachant que la dernière orbite de Rosat passe précisément au-dessus de... Pékin. "Cela s'est joué à sept minutes près", ont confié dernièrement des responsables de l'Agence spatiale européenne (ESA), quelque peu febriles. Oui, Pékin l'a échappé belle. Or, ce genre de grand frisson risque de se multiplier dans les prochains mois...
Un rythme soutenu qui devrait encore s'accélérer avec l'augmentation de l'activité solaire dont on attend l'apogée en 2013. De fait, sous l'assaut des tempêtes solaires, la haute atmosphère reçoit un flux deux fois plus intense d'ultraviolets. Résultat, explique Mark Matney, spécialiste des désorbitations à la Nasa, "l'atmosphère s'échauffe, se dilate et s'étend vers les hautes altitudes : les frottements se font du coup plus intenses sur les objets en orbite". "Nous constatons de brusques pertes d'altitude liées à ces épisodes de météo spatiale, confirme le commandant Olivier Fleury, en charge de la surveillance de l'espace (armée de l'air). Tout en précisant qu'il ne faut pas non plus s'attendre à un déluge de satellites sur Terre".
Les paroles de ce haut responsable de la défense aérienne se veulent rassurantes... D'autant qu'il est tentant de minimiser le risque présenté par ces vaisseaux fous : "A notre connaissance, personne n'a jamais été blessé par la chute d'un quelconque objet spatial, rappelle Mark Matney. Vous aurez remarqué que, dans le même temps, un certain nombre de personnes ont été victimes, au sol, de chutes d'avions". C'est entendu ! la Terre est vaste, couverte à 71 % par les océans, tandis que les continents sont essentiellement constitués de zones inhabitées. Seulement voilà, aussi infime soit-il, ce risque est bien réel et mesurable. Lors de la descente aux enfers de Rosat, la Nasa avait ainsi estimé que l'engin présentait un risque sur 2000 de faire une victime au sol. Autre exemple, très récent : avant la retombée d'une grosse sonde russe défectueuse (Phobos-Grunt), dimanche 15 janvier 2012, "l'agence spatiale russe avait conseillé la fermeture pendant deux heures de tout l'espace aérien européen (un avion est sensible à un débris de 300 g)", nous confie Tommaso Sgobba, éminent spécialiste de la sécurité spatiale. Parfois, la chance semble jouer un rôle non négligeable, à l'image de la lourde chute le 22 février dernier d'un réservoir d'Ariane IV sur le village brésilien d'Anapurus qui ne fit qu'élaguer un arbre. Sans oublier les quelques cas historiques célèbres qui ont failli mal tourner (encadré ci-dessous).

3 CAS EMBLÉMATIQUES
24 Janvier 1978 : un satellite radioactif soviétique s'écrase au Canada.

Un satellite espion soviétique alimenté par un générateur nucléaire se désintègre au-dessus du Canada. La panique s'empare des autorités : dans les minutes qui suivent, l'armée canadienne, aidée par l'US Army, envoie troupes et avions de reconnaissance récupérer les débris radioactifs possiblement mortels - seuls 12 fragments seront récupérés. L'incident vaudra une intense brouille diplomatique entre le Canada et l'URSS.

11 Juillet 1979 : la chute de Skylab provoque une panique mondiale.

La chute de la première station spatiale américaine provoque une peur panique dans le monde - encore étudiée par les psychologues. A cause de l'activité solaire, le mastodonte est retombé plus vite que prévu ! La station - vide - se désintègre finalement au-dessus de l'océan Indien, laissant s'écraser quelques lourdes pièces sur la ville d'Espérance (Australie). A laquelle Jimmy Carter présentera ses excuses officielles...

7 février 1991 : 40 tonnes de métal s'écrasent en Argentine.
A l'abandon depuis cinq ans, la station soviétique Saliout 7 est le plus grand objet spatial (40 tonnes...) hors de contrôle de l'histoire. Agité de mouvements erratiques, Saliout 7 se fracasse au-dessus de l'Argentine. Par chance, ses fragments retombent en pleine pampa, effleurant seulement la ville de Capitan Bermudez.
QUAND LE SOLEIL GRILLE LES CIRCUITS DES SATELLITES...
Non content de faire perdre de l'altitude aux satellites, les tempêtes solaires peuvent aussi leur faire perdre... la tête.
En effet, ces éruptions bombardent la banlieue terrestre de protons ultra-énergétiques capables de pénétrer au sein même de l'ordinateur de bord des engins spatiaux pour modifier l'état électrique (0 ou 1) de leurs composants. A la clé, ordres chaotiques, pertes d'orientation, mémoire qui flanche... Souvent, ces désagréments ne sont que temporaires : il suffit de commander depuis le sol le redémarrage de l'ordinateur. Et le plasma solaire des tempêtes géomagnétiques peut provoquer des décharges d'électricité statique autrement plus destructrices. A l'exemple de la perte définitive, en 2003, du satellite scientifique japonais ADEOS-2 - un bijou de 630 millions de dollars. Autant d'effets qui mobilisent les agences spatiales à l'approche du climax de l'activité solaire, en mai 2013.

C'est pourquoi aucune de ces rentrées atmosphériques n'est prise à la légère. Il suffit d'ailleurs de voir la débauche de moyens déployés par l'armée française dans le suivi de ces bolides ; force radars destinés d'habitude au suivi des missiles sur les champs de tirs, outils ultra-puissants du navire le Monge (->) chargé de notre dissuasion nucléaire, etc. "Nous focalisons sur l'engin en perdition une semaine avant son entrée prévue dans l'atmosphère : nous voulons nous assurer que le danger ne concernera pas l'Hexagone, dévoile le commandant Fleury. Si la population française venait à être menacée, il faudrait alors transmettre l'alerte au centre de crise du ministère de l'Intérieur".
L'ennui c'est que personne n'a le moindre contrôle sur ces objets de plusieurs tonnes déboulant vers nous ! Si tout le monde se souvient de l'émoi planétaile suscité par la chute de la station Mir, en 2001, encore faut-il préciser que l'échouage de ce vaisseau toujours fonctionnel avait été soigneusement piloté, selon un angle très précis, vers les zones inhabitées du Pacifique Sud. On parle de "destruction contrôlée", à l'instar de ce que pratiquent les vaisseaux-cargos de la Station spatiale internationale (ISS). Une manœuvre gourmande en carburant et assez sophistiquée, pour laquelle, et c'est regrettable, les satellites commerciaux n'ont pas été conçus, reconnaît Michel Le Moine directeur technique d'Astrium. En réalité, la seule bonne pratique consiste aujourd'hui à utiliser les restes de carburant pour simplement abaisser leur orbite. Objectif : faire en sorte que l'appareil retombe de lui-même avant 25 ans afin de faire place nette dans l'espace". Pratique qui, du reste, ne fait que renforcer la pluie de satellites sur Terre... Car, au vrai, les agences spatiales songent en priorité à débarrasser l'orbite de ses objets inutiles - les fameux déchets spatiaux -, et voient donc le maximum solaire de 2013 comme l'occasion rêvée d'un grand ménage gratis. En oubliant, un peu vite, que cette purge sauvage fait peser un risque au sol...
Car voilà bien le malaise : non seulement personne n'a de prise sur ces satellites, mais aucun scientifique n'est capable de prévoir le lieu terrissage de leurs dangereux fragments... A chaque plongeon, le frisson parcourt tous les continents et toutes les latitudes tant les autorités spatiales font preuve d'une impuissance désarmante, hésitant entre l'Argentine et Madagascar, entre le Canada et le sud du Chili, entre l'Atlantique et l'océan Indien. De fait, le moment exact du plongeon du satellite dans l'atmosphère reste un mystère insondable. "Nos prévisions sont très approximatives, constate, amer, William Ailor, directeur du Center for Orbital and Reentry Debris Studies (Etats-Unis). Dix jours avant la rentrée atmosphérique, la marge d'erreur est d'un ou deux jours, soit l'équivalent de dizaines d'orbites et autant de tours du monde. Un jour avant l'événement, l'incertitude est toujours d'un ou deux tours de la Terre sachant que l'entrée peut avoir lieu en n'importe quel point". Les dernières heures font encore planer l'angoisse sur une zone d'environ 4000 km de long... Il faut dire que la vitesse faramineuse des objets spatiaux - 8 km/seconde - laisse peu de droit à l'erreur. Mais pourquoi autant d'erreurs ? Selon Mark Matney, le point d'entrée exact de l'objet dans l'atmosphère est influencé par un trop grand nombre de phénomènes qui sont à la fois difficiles à mesurer et à prévoir". Et pour cause, la très belle régularité des satellites évoluant dans le vide spatial n'a plus cours à l'orée de l'atmosphère où des frottements capricieux faussent tous les calculs. Le vaisseau entre alors en terra incognita : "La couche située entre 150 et 200 km est particulièrement mal connue, faute de mesures ; les satellites ne s'y arrêtent pas, et les ballons-sondes ne l'atteignent pas", analyse Fernand Alby. Difficile donc de se fier aux fragiles modélisations de ce territoire, dont la densité varie sans cesse, notamment au gré d'une météo spatiale à peine prévisible. Pour ne rien arranger, lors de ces rentrées incontrôlées, "le satellite lancé à une vitesse hypersonique peut soudain faire la culbute et changer de position : or, selon la face exposée au vent, les effets du frottement ne sont plus les mêmes, évoque Fernand Alby. Nous nous sommes fait surprendre par l'un de ces mouvements imprévisibles pendant la chute d'un gros satellite américain (UARS), le 24 septembre 2011".

IMPOSSIBLE D'ÉVACUER PRÉVENTIVEMENT

Le suspense est garanti. Une fois le vaisseau entré dans l'atmosphère pour y voler en éclats, armées et agences spatiales continuent de se perdre en conjectures sur ses débris. Ces puissantes organisations en sont souvent réduites à guetter les témoignages de quelque passant ou ermite ayant aperçu une lueur dans le ciel - et pourquoi pas, des fragments au sol. "Même si les capteurs des satellites espions américains localisent après coup la rentrée explosive dans l'atmosphère, la pluie de débris échappe en général aux radars", dévoile Fernand Alby. Cette peu glorieuse incertitude a fait naître un important champ de recherche : Nasa et ESA ont développé des modèles informatiques de fragmentation des satellites, fondés sur leur architecture ainsi que les propriétés de leurs matériaux. Mais pour l'instant, ce bel effort permet seulement d'imaginer le nombre et la masse de pièces capables de survivre à la désintégration, chiffre impossible à vérifier sur le terrain, et de conjecturer les contours d'une zone d'impact de tous ces éclats s'étalant sur pas moins de... 1000 km. "Nous ne pouvons livrer qu'une indication très générale, une distribution probabiliste, admet Mark Matney. Le point de chute exact des débris n'est pas prévisible en l'état, ne serait-ce parce que les vents atmosphériques peuvent les déporter... Impossible donc de décider une évacuation préventive. Jusqu'au jour où une catastrophe se produira... On paie là des décennies de manque de soins dans les missions spatiales", déplore le commandant Olivier Fleury. La faute à cinquante ans d'aventure spatiale sans foi ni loi, durant laquelle les retombées sur Terre ne préoccupaient pas grand monde.

"UN VAISSEAU NETTOYEUR DE L'ESPACE"

"Longtemps, notre activité s'est inscrite dans une logique de conquête", résume Michel le Moine, d'Astrium. Avant d'ajouter : "Heureusement, une prise de conscience est en train de s'installer". Notez d'ailleurs que la France est le premier pays à disposer d'une loi sur les opérations spatiales (entrée en vigueur en décembre 2010) à cet effet depuis quelques années, les étages de lanceurs de fusées Ariane V, jadis abandonnés en orbite, sont propulsés vers le no man's land du Pacifique Sud - en dépit de tout un tas d'obstacles techniques. Et puis, certains industriels envisagent d'adapter la structure des satellites à leur fin de vie. "Cette nouvelle philosophie - baptisée 'conception pour la disparition' (design for demise) - vise à réduire le nombre de débris dangereux parvenant jusqu'au sol", expose William Ailor. Les ingénieurs parlent de minimiser l'usage de matériaux trop résistants à la chaleur comme le titane, l'acier ou la céramique. Coller les composants entre eux, plutôt que les visser, permettrait aussi une meilleure désintégration.
Mais que faire alors des satellites et fusées aujourd'hui en orbite, prêts à fondre sur la Terre par milliers ? Peut-on se résoudre à l'impuissance actuelle ? "Maintenant il faut agir, tranche Michel Le Moine. Nous réfléchissons ainsi de notre côté à un petit vaisseau nettoyeur qui irait accoster les satellites pour ensuite les propulser de manière contrôlée dans l'atmosphère. Il est bien sûr trop tard pour mettre en œuvre un tel projet avant l'averse d'objets spatiaux prévue au maximum solaire de 2013".

QUE DIT LA LOI
Si la chute d'un objet spatial venait à provoquer des dégâts matériels ou humains dans un pays - voire sur un avion en vol - le droit spatial prévoit des dédommagements financiers. Ainsi une convention de 1972, affirme que la responsabilité en revient à "l'Etat lanceur" de cet engin... Ce qui peut impliquer l'Etat qui prête son territoire pour installer le pas de tir - comme la France avec sa base de Kourou.

QUE DEVIENDRONT LES 400 TONNES DE L'ISS ?

Cependant, "malgré ses difficultés, le projet me semble inéluctable, poursuit l'ingénieur. Je vois mal l'Agence spatiale européenne laisser retomber comme ça, sans contrôle, son énorme satellite environnemental Envisat", poursuit-il. Citons aussi le fameux satellite Hubble (11 tonnes sur la balance) et surtout les 400 tonnes de la Station spatiale internationale pour laquelle "les travaux de recherche sur sa désorbitation pilotée en toute sécurité ont déjà commencé", souligne Mark Matney.
En attendant, il nous faudra continuer à subir en silence cette loterie aussi improbable qu'angoissante. Et cela n'arrive pas qu'aux autres : lors de sa toute dernière journée en orbite, Rosat, le satellite fou, était passé deux fois au-dessus de la France...

V.N. - SCIENCE & VIE > Août > 2012
 

   
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