Publié le 12 février 2024
900 000 objets d’un centimètre ou plus, c’est la dernière estimation du nombre d’objets artificiels et non-fonctionnels toujours en orbite terrestre fournie par le rapport d’environnement 2024 du Comité de coordination inter-agences des activités sur les débris spatiaux (IADC), dont le CNES fait partie.
Le CNES suit particulièrement 34 000 objets dont la taille est supérieure à 10 centimètres, parmi lesquels moins de 10 000 sont des satellites opérationnels. Les autres, non-fonctionnels, sont désignés comme des « débris spatiaux ». De la taille d’une balle de tennis jusqu’à celle d’un autobus, ces objets ont des conséquences désastreuses lorsqu’ils entrent en collision avec des satellites toujours en opération ou avec d’autres débris. Chaque collision peut entraîner la création de nouveaux débris et la fin prématurée de missions en activité. Une surveillance de tous les instants est donc indispensable pour garantir la sécurité des satellites, mais aussi estimer et maïtriser le nombre de ces débris en orbite.
Moyens de surveillance et recensement des débris spatiaux
Afin d’agir, le CNES et la France mettent en œuvre depuis plus de 10 ans des moyens de surveillance et de recensement à la hauteur de la tâche. Le réseau d’observation radar du ministère des Armées permet d’observer les objets situés en orbite basse, de 350 à 1 400 kilomètres d’altitude. Les objets situés au-delà, sur les orbites géostationnaires à 35 800 kilomètres d’altitude, sont quant à eux suivis par le réseau optique de télescopes à action rapide pour les objets transitoires (TAROT) du CNES. En 2024, pour la première fois, le CNES fera appel aux nouveaux réseaux commerciaux français en leur achetant des données de surveillance de l’espace.
L’alliance de ces réseaux patrimoniaux et commerciaux participent à l’observation des objets, la restitution de leurs orbites et l’établissement par les équipes du CNES du catalogue national des objets spatiaux assurant le suivi de la situation orbitale.
Le rôle du CNES
Le service Surveillance de l’Espace du CNES intervient à différentes étapes de la gestion des débris spatiaux afin de minimiser les risques de collisions et d’assurer l’accès et la sécurité des opérations dans l’espace. Grâce au catalogue national établi, enrichi des données récoltées grâce à l’accès aux senseurs patrimoniaux et commerciaux des partenaires internationaux, le service CAESAR (Conjunction Analysis and Evaluation Service: Alerts and Recommendations) est capable d’évaluer les risques et d’émettre des alertes de collision quelques jours avant l’événement. Il s’agit d’un service gratuit, partie intégrante de l’initiative européenne de surveillance et de suivi dans l’espace (EU SST) à disposition de l’ensemble des opérateurs de satellites privés et publics. Concrètement, les avis que nous émettons aux opérateurs inscrits à ce service leur permettent d’effectuer dans les meilleurs délais les manœuvres d’évitement nécessaires.
80 alertes de collision par an
Ainsi, ce sont plus de 80 alertes de collision qui sont émises par le CNES chaque année, permettant aux opérateurs d’agir pour préserver l’intégrité des missions mais aussi d'éviter la prolifération des débris.
En complément, les experts du service Surveillance de l’Espace travaillent au développement de modèles de simulation permettant d’étudier l’évolution des populations et de générer des rapports statistiques.
À cet effet, le CNES est un membre actif de l’IADC dont les objectifs sont l’échange d’informations entre les agences spatiales, la collaboration à des activités de recherche et la mise en place de recommandations qui visent à limiter la prolifération des débris spatiaux.
À l’initiative du CNES lors de la présidence française du comité en 2020 et avec la contribution de nombreuses agences spatiales telles que la NASA, l’ESA, UKSA, le DLR et la JAXA, le rapport annuel d’environnement sur le statut des débris spatiaux (IADC’s Report on the Status of the Space Debris Envrironement) fait un état des lieux chiffré de l’occupation de l’espace depuis le début de l’ère spatiale. Il permet aussi, grâce aux efforts de collecte d’informations et de simulations des équipes du CNES, de tirer des conclusions sur l’effet des recommandations en place sur le nombre de débris en orbite, ainsi que d’estimer leur évolution à moyen et long terme.
Ralentir la multiplication des débris spatiaux
Cette année, le rapport de l’IADC met en lumière les statistiques « fin de vie » avec l’augmentation du nombre de désorbitations naturelles et non-naturelles sous 25 ans, recommandation phare de l’IADC et pilier de la Loi sur les Operations Spatiales (LOS) française.
Ainsi, entre 2015 et 2020, près de 80 % des satellites en fin de vie en orbite basse étaient destinés à venir se désintégrer naturellement dans l’atmosphère sous 25 ans. Parmi les satellites restant, seuls 60 % sont parvenus à effectuer une manœuvre qui leur permettra de se désintégrer naturellement sous une durée similaire.
Christophe Taillan ajoute : « Bien qu’en forte progression, le pourcentage des satellites qui devront bénéficier d’une manœuvre de désorbitation réussie devra augmenter afin d’avoir un impact suffisant sur la diminution des débris en orbite. »
Ainsi, de nombreux efforts doivent encore être fournis par tous les acteurs du spatial afin de ralentir davantage la multiplication des débris dont les simulations montrent un risque d’évolution exponentiel. C’est pourquoi l’IADC continue ses efforts de collaboration, de partage d’information et de projections à long terme, afin d’émettre des recommandations permettant de limiter la prolifération des débris spatiaux.
Quelques recommandations de l’IADC
- Minimiser la production de débris lors des opérations nominales
- Minimiser les risques d’explosion des objets opérationnels ou non dans l’espace
- Eviter la destruction intentionnelle d’objets dans l’espace
- Désorbiter un objet en fin de vie en orbite basse
- Assurer des actions d’évitement de collisions durant les missions
