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Le Dr Tim Flohrer, de l'ESA à Darmstadt, évoque la menace croissante que représentent les débris spatiaux et les mesures urgentes à prendre pour un tourisme spatial durable
Que deviennent les engins spatiaux artificiels lorsqu'ils cessent de fonctionner ? Depuis 1957, plus de 6 000 satellites ont été lancés en orbite terrestre, mais seuls 800 environ sont encore opérationnels. Les autres orbitent autour de la Terre sous forme de débris spatiaux, aux côtés de fragments de fusées et autres débris liés à l'activité spatiale. Selon les estimations de l'Agence spatiale européenne (ESA), on compte actuellement plus de 700 000 objets de ce type, d'une taille supérieure à un centimètre, qui se déplacent à une vitesse vertigineuse en orbite terrestre. Le Dr Tim Flohrer dirige le Bureau des débris spatiaux de l'ESA à Darmstadt et joue un rôle clé dans le domaine de la sécurité spatiale. À ce titre, il surveille l'évolution et la dispersion des débris spatiaux, analyse les risques potentiels et élabore des stratégies pour réduire les risques de collision dans l'espace. Une part importante de son travail consiste à coordonner les efforts internationaux et à collaborer avec des scientifiques et des ingénieurs afin de promouvoir des technologies innovantes pour le retrait et la prévention des débris. M. Flohrer est déterminé à rendre l'orbite plus durable et à garantir la sécurité des futures missions spatiales. Nous l'avons rencontré au Bureau des débris spatiaux de l'ESA à Darmstadt.
Monsieur Flohrer, quelle est la gravité actuelle du problème des débris spatiaux et comment affecte-t-il l'utilisation future de l'espace ?
À la fin des années 1970, Donald J. Kessler, scientifique de la NASA, publia un article démontrant le risque de réaction en chaîne de collisions et de fragmentation d'objets spatiaux. Initialement, le sujet relevait principalement de l'intérêt scientifique. Par la suite, les agences et les opérateurs spatiaux s'y intéressèrent de plus en plus. En février 2009, la première collision de satellites en orbite terrestre eut lieu. Cet événement, s'il ne l'avait pas déjà fait auparavant, porta le problème sur le devant de la scène, et depuis deux ou trois ans, il est même perçu comme un problème environnemental, notamment par les jeunes générations. En effet, les débris spatiaux ont de multiples répercussions sur les voyages spatiaux. Les collisions peuvent non seulement entraîner des dysfonctionnements, mais aussi une augmentation significative des coûts pour les entreprises spatiales et représenter un risque important pour les missions spatiales habitées.
Quelles mesures spécifiques l'ESA prend-elle pour réduire ou éliminer la quantité croissante de débris spatiaux ?
En tant qu'organisation intergouvernementale, nous sommes fortement impliqués dans l'élaboration et la résolution de ce problème. Ce faisant, nous servons de modèle et donnons l'exemple aux autres opérateurs. L'espace n'est plus un domaine exclusivement scientifique. Plus de 90 % de l'espace est exploité par des entités commerciales ; il suffit de penser à Elon Musk (SpaceX). Plus de 100 pays utilisent des satellites. Ceci s'explique par la baisse significative des coûts des programmes spatiaux. C'est pourquoi, en 2023, forts de plusieurs décennies de travail, nous avons lancé la Charte Zéro Débris, un guide visant à limiter considérablement la quantité de débris spatiaux en orbite terrestre et lunaire d'ici 2030 pour toutes les missions, tous les programmes et toutes les activités futures de l'agence. L'ESA mise sur l'innovation technologique, des directives claires et la coopération internationale pour atteindre cet objectif. Car une chose est sûre : l'espace, aussi vaste qu'il puisse paraître, est une ressource limitée, comparable à l'eau potable.
Existe-t-il des exemples précis de missions spatiales ou de technologies où l'ESA a contribué avec succès à la réduction des débris spatiaux ?
À Darmstadt, nous avons développé des modèles de « sécurité spatiale » de pointe pour le retrait actif des débris spatiaux. À titre d'exemple, la mission ClearSpace-1, actuellement en projet, permettra, pour la première fois, de capturer un composant défectueux de satellite et de le désorbiter de manière contrôlée. Cette mission servira de prototype pour les futures opérations de nettoyage spatial.
Par ailleurs, l'ESA privilégie les mesures préventives en élaborant de nouvelles directives pour la conception des satellites afin d'éviter la présence de débris en orbite après la fin des missions. Cela inclut l'obligation de construire des satellites capables de se désorbiter de manière autonome à la fin de leur durée de vie opérationnelle. Grâce à cette stratégie combinée de surveillance, de prévention et d'élimination ciblée, l'ESA œuvre activement pour une utilisation durable de l'espace.
Comment votre bureau de Darmstadt travaille-t-il avec les partenaires internationaux pour élaborer une stratégie mondiale de lutte contre les débris spatiaux ? L’ESA rencontre-t-elle des difficultés juridiques ou politiques dans cette lutte, notamment dans un contexte international ?
Notre droit spatial date des années 1970-1980 et, dans sa forme actuelle, ne prend pas en compte le problème des débris spatiaux. Les lignes directrices élaborées pour minimiser ces débris devraient être intégrées d'urgence au droit international. L'importance de cette mise en œuvre est particulièrement élevée pour certains pays, tandis que d'autres semblent moins concernés. Néanmoins, le risque posé par les débris spatiaux demeure le même pour tous : un défi mondial qui exige une action concertée des nations.
Cela rend d'autant plus cruciale l'élaboration et la portée de la Charte Zéro Débris, rédigée par l'ESOC en collaboration avec d'autres acteurs du secteur spatial. Cette charte définit des principes directeurs généraux et des objectifs précis visant à réduire significativement la quantité de débris spatiaux d'ici 2030. Plus de 100 signataires soulignent l'engagement des États et des opérateurs à faire de la durabilité et de la gestion responsable des ressources spatiales des enjeux majeurs.
Quel rôle joue la coopération avec les entreprises spatiales privées dans la réduction des débris spatiaux, et comment l'essor du tourisme spatial influe-t-il sur cette question ?
La coordination avec les opérateurs commerciaux, comme Elon Musk, est primordiale, car la part commerciale des services spatiaux ne cesse de croître. La quantité et la diversité des données satellitaires augmentent rapidement, notamment dans des domaines tels que les télécommunications ou des services comme Google Maps. Même si le tourisme spatial se déroule actuellement sur des orbites nettement plus basses, où les débris se consument plus rapidement, l'utilisation croissante de l'espace exige une étroite collaboration avec les autres acteurs afin de garantir la sécurité des missions et projets de l'ESOC.
Quelles stratégies et innovations à long terme l'ESA prévoit-elle pour lutter contre le problème des débris spatiaux au cours des prochaines décennies ?
Les progrès en matière de lutte contre les débris spatiaux reposent de plus en plus sur des technologies innovantes dans le domaine des « services en orbite ». L'objectif est de passer d'une économie linéaire à une économie circulaire, permettant la réparation, la modification ou la modernisation des satellites en orbite au lieu de les laisser se dégrader et devenir des débris après leur fin de vie opérationnelle. Ces approches visent à utiliser plus efficacement la ressource spatiale limitée, car celle-ci se raréfie et le risque de collisions augmente. La réparation et la modification des satellites ont pour but non seulement d'accroître leur durabilité, mais aussi d'allonger leur durée de vie. Parallèlement, il s'agit de développer des modèles économiques durables et financièrement viables pour couvrir les coûts de ces missions complexes.
