En orbite terrestre, un simple débris en aluminium de 1 mm de rayon peut provoquer les dégâts d’une boule de bowling à 100 km/h. Un débris de 1 cm, ceux d’une voiture à 130 km/h et avec 10 cm, les dégâts de 240 kg de TNT. Hélas, les débris spatiaux prolifèrent : on en compte un million de plus de 1 cm, 150 millions de plus de 1 mm. Ce nombre croissant menace les satellites en activité, et avec eux le GPS, les prévisions météo, les télécommunications... La prise de conscience date des années 1970, pourtant les initiatives pour résoudre le problème peinent à se concrétiser.
Christophe Bonnal s’intéresse depuis 1987 à cette thématique pour le Centre national d’études spatiales (Cnes). « Plus on monte en altitude, plus un objet est stable, explique l'expert. Un débris lâché à 800 kilomètres va rester là-haut pendant deux siècles, un objet à 1 000 kilomètres, 1 000 ans. » Et même si l’espace est grand, « en se déplaçant à 30 000 km/h pendant 1 000 ans, la probabilité d’une collision devient très élevée », alerte-t-il. Et les collisions mutuelles entraînent « une augmentation exponentielle du nombre de débris non contrôlée et non contrôlable ». C’est le syndrome de Kessler, théorisé dès 1978.
Surveiller l’orbite terrestre
Pour éviter ce scénario, la surveillance de l’espace s’impose, et notamment celle des orbites basses, de plus en plus encombrées par les constellations comme Starlink, dont les satellites « ont manœuvré 25 000 fois dans les six derniers mois pour éviter des collisions », précise Christophe Bonnal. Plusieurs start-up françaises s’y attellent. Parmi elles, Share My Space et Look Up Space proposent toutes les deux à la fois un moyen d'observer l’espace et d'évaluer les probabilités de collision. La différence : la première utilise des télescopes optiques et la seconde des radars.
Share my space Share My Space possède déjà trois stations de télescopes en Europe et en Amérique du Sud, et souhaite en ouvrir trois autres.
Le réseau de Share My Space détecte des objets jusqu’à 7 cm et vise les 2 cm d’ici 2030 via le projet « Miralu ». Les données récoltées sont mises en relation avec des données d’autres sources (notamment de télescopes américains), puis analysées pour « faire de la prédiction de trajectoire, des recommandations de manœuvres, du management de constellation, ou de l’identification d’objet en fonction des demandes des clients », détaille Saloua Moutaoufik, chargée des relations publiques de l’entreprise. Deux stations en Europe et une en Amérique latine sont déjà en activité, et trois autres doivent voir le jour d’ici 2030.
Si la technologie optique est avantageuse en termes de coûts et largement majoritaire, la technologie radar, plus rare, est utilisable même en visibilité réduite (nuages, pluie…). Look Up Space, start-up au développement fulgurant, compte en installer une dizaine sur les territoires ultramarins français pour observer l’entièreté du ciel 24 heures sur 24. « Le premier radar est attendu opérationnel pour mi-2024 et détectera des objets de 20 cm », assure Juan-Carlos Dolado. « Il sera amélioré pour atteindre sa performance finale et détecter des objets de 3 cmsix mois plus tard », et les autres devraient tous être installés d’ici 2027. L’ancien chef de la surveillance spatial du Cnes a co-créé l’entreprise en 2022 avec le général Michel Friedling, ex-commandant de l’espace dans l’armée française. En un an d’existence, Look Up Space a déjà levé 14 millions, et est en passe de devenir le deuxième acteur commercial au monde à proposer des données radar, après l’américain LeoLabs.
Share my space La surveillance des débris spatiaux permet de prévoir et prévenir les collisions entre deux objets.
Retirer les débris du ciel
Ces données servent donc à éviter les collisions en détournant un objet encore actif. Mais un problème de taille subsiste : les débris restent en orbite. Et les systèmes de surveillance ne peuvent prévoir une collision qu’à quelques jours ou heures près. « On peut dire à un satellite de changer de trajectoire, mais on ne peut pas empêcher la collision entre deux objets morts », pointe Clyde Laheyne, co-fondateur de Dark. Et les débris qui en résultent sont incontrôlables à leur tour. « Même des orbites qu’on pensait sans danger ne le seront pas vraiment ».
Lancée en 2021 par deux anciens du missilier MBDA, la start-up Dark développe Interceptor, une plateforme d’accès en urgence à l’espace. « On conçoit tout, du système de lancement et d’accès à l’espace, au système qui va identifier les débris, les capturer et les ramener dans une zone contrôlée de la Terre », souligne Clyde Laheyne. Une fusée serait ainsi lancée non pas depuis le sol mais depuis un avion, pour s’affranchir des contraintes météorologiques et de fenêtres orbitales, et s’accrocherait ensuite à des débris pesant jusqu’à plusieurs tonnes pour les précipiter dans l’atmosphère. Dans une logique de rentabilisation, le premier étage du lanceur serait réutilisable et le deuxième personnalisable, pour capter d’autres marchés que le retrait de débris. Le Cnes a engagé une étude de faisabilité avec Dark, qui prépare les premiers essais de son moteur fin 2023 et ses premières missions à horizon 2028.
Dark Le système Interceptor de Dark veut permettre un accès d'urgence à l'espace, notamment pour prévenir les collisions entre débris.
Un manque de financement
Pour Christophe Bonnal, la rareté de ces initiatives tient principalement au manque de financements. « Ces missions sont infiniment plus simples que d’aller chatouiller les lunes de Jupiter. Il n’y a pas de science, c’est de la technologie, mais qui coûte cher », appuie le scientifique du Cnes. Il estime que la théorie est prête et qu’une concrétisation est possible très rapidement, seulement « trois ou quatre ans après que l’on soit sérieux au niveau du financement ».
La mission la plus concrète à court terme est aujourd’hui celle de ClearSpace. L’entreprise de Lausanne est contractualisée par l’ESA pour aller chercher un morceau de fusée Vega de 120 kg en 2026, service financé à hauteur de 110 millions d’euros. Pour mieux rentabiliser ces opérations et les rendre plus systématiques, « beaucoup rêvent de satellites qui pourraient un jour en réparer d'autres, amener du carburant ou désorbiter des débris…», décrit Christophe Bonnal. L’idée du « in-orbit servicing » (entretien en orbite) fait son chemin, et ClearSpace fait partie de ceux qui envisagent à plus long terme de construire ces véritables « camionnettes Darty » de l’espace.
