Alors que les lancements de satellites explosent et que les débris orbitaux se multiplient, les autorités aériennes s'activent pour éviter qu'un déchet spatial ne provoque la prochaine grande perturbation du trafic aérien.
Si un retard ou une déviation de vol à cause du mauvais temps a tout d'une routine, qu'en est-il d'un retard provoqué par la chute de débris spatiaux ? Cela ressemble à un mauvais film catastrophe, pourtant des experts alertent sur le fait que les débris de satellites représentent un risque croissant auquel les exploitants aériens doivent se préparer.
À ce jour, aucun cas confirmé d'avion de ligne percuté par des débris spatiaux n'a été recensé, mais les probabilités évoluent à mesure que le nombre de satellites en orbite et la fréquence des vols de passagers augmentent.
Une étude publiée récemment dans Scientific Reports a ainsi mis en évidence qu'il existe chaque année 26 % de chances qu'une rentrée incontrôlée de fusée se produise au-dessus de régions très fréquentées comme l'Europe du Nord, le nord-est des États-Unis ou les grands hubs de la zone Asie-Pacifique.
Mais cela ne signifie pas qu'il y a 26 % de chances qu'un avion soit touché. EUROCONTROL, qui gère le trafic aérien dans 42 pays, a indiqué à Euronews Next que ce pourcentage reflète la probabilité que la trajectoire d'une fusée en chute traverse un espace aérien dense, obligeant les autorités à le fermer par précaution. En réalité, la probabilité mondiale d'une collision effective avec un avion reste extrêmement faible et est estimée, aux niveaux actuels de trafic, à environ une tous les un million d'années.
Cependant, même une fermeture « par précaution » peut avoir un impact considérable sur les voyageurs. En 2022 par exemple, une partie de l'espace aérien espagnol et des espaces aériens voisins français a été fermée sur l'une des trajectoires prévues de retombée de débris d'une fusée chinoise. Ce seul événement a retardé des centaines de vols et coûté des millions d'euros, alors qu'aucun avion n'a été touché et que les débris ont finalement fini leur course dans l'océan, à des milliers de kilomètres de là.
Aujourd'hui, EUROCONTROL surveille déjà activement les lancements de fusées et les rentrées atmosphériques susceptibles d'affecter l'espace aérien européen et, avec le soutien d'institutions comme EU-SST, partage des informations si nécessaire et intègre des scénarios de rentrée de débris spatiaux dans ses protocoles de gestion de crise.
Pourquoi les débris spatiaux résistent à la chaleur
Une des raisons majeures d'inquiétude est que les équipements spatiaux sont conçus pour être extrêmement robustes. Stijn Lemmens, analyste principal des débris spatiaux à l'Agence spatiale européenne (ESA), explique que « le problème, c'est que lorsque vous concevez un objet pour aller dans l'espace, il doit survivre au lancement, il est donc solide et rigide ».
Les réservoirs de propergol en titane de haute qualité figurent par exemple parmi les éléments les plus susceptibles de survivre à la rentrée.
La plupart des débris spatiaux sont bien plus difficiles à identifier. Lemmens confie à Euronews Next qu'ils ressemblent « à un équipement passé dans un four », ne laissant plus qu'un bloc de métal ablaté.
Pour mieux comprendre le processus de rentrée enflammée vers la Terre, l'ESA prépare une mission pionnière baptisée Destructive Reentry Assessment Container Object (DRACO), dont le lancement est prévu en 2027. Ce satellite de la taille d'une machine à laver est en quelque sorte une mission suicide, destinée à enregistrer sa propre destruction de l'intérieur.
Au moment où le satellite commencera à se consumer, une capsule indestructible de 40 centimètres, spécialement conçue, fera office de « boîte noire » à l'intérieur. Elle sera reliée à 200 capteurs et quatre caméras répartis dans tout le satellite, afin de mesurer les températures et les contraintes exercées sur le métal au fur et à mesure qu'il se désagrège.
Une fois le corps principal du satellite réduit en poussière, la capsule plongera vers l'océan, déploiera un parachute pour ralentir, puis transmettra brièvement ses précieuses données à un satellite géostationnaire, pour que les experts sur Terre puissent les analyser.
Ces informations sont cruciales car, comme le souligne Lemmens, « il est actuellement impossible de recréer exactement ces conditions au sol ».
Concevoir une rentrée « inoffensive »
Les données de DRACO aideront les ingénieurs à concevoir des satellites dits « démisables », c'est-à-dire conçus pour se fragmenter et se vaporiser complètement avant d'atteindre les altitudes où circulent les avions de ligne remplis de touristes.
Après dix ans de recherche, l'ESA teste des technologies comme des rondelles et des supports « démisables », l'idée étant qu'ils servent de points de rupture pour aider un engin spatial à se disloquer lors de la rentrée. Les ingénieurs étudient également le passage de réservoirs en titane à des alliages d'aluminium qui fondent plus facilement, même si Lemmens avertit qu'« une solution adaptée à un satellite ne fonctionnera pas forcément pour un autre ».
À long terme, l'objectif est de faire des rentrées contrôlées, où l'objet est dirigé vers une zone isolée de l'océan, la norme pour tous les grands étages de fusée.
Un ciel de plus en plus complexe
Nos cieux sont de plus en plus encombrés. En Europe, le trafic aérien devrait augmenter jusqu'à 2,4 % par an d'ici à 2050, avec une tendance nette à la hausse des vols long-courriers, mais aussi à des ajustements des trajectoires pour tenir compte des risques géopolitiques et optimiser les temps de vol afin de réduire les émissions.
Il faut y ajouter une nouvelle catégorie de voyageurs aériens, des touristes de l'espace effectuant des vols suborbitaux façon Katy Perry aux ballons de communication à haute altitude se déplaçant lentement et, peut-être dans un avenir pas si lointain, des véhicules hypersoniques point à point faisant le tour de la planète. Les zones urbaines denses verront aussi apparaître des drones passagers à décollage et atterrissage verticaux (VTOL).
La gestion des risques exigera une bien meilleure coordination entre les contrôleurs aériens et la communauté spatiale. EUROCONTROL travaille à dépasser les réponses « au cas par cas » pour mettre en place un service permanent qui surveille les événements spatiaux en temps réel. L'objectif est de disposer d'une image de l'espace aérien en couches, des ciels urbains jusqu'à l'orbite terrestre basse.
Pour l'avenir, EUROCONTROL souhaite une meilleure coordination des acteurs, y compris de la part des acteurs privés émergents comme des industriels du spatial déjà bien établis, avec par exemple des simulations conjointes impliquant compagnies aériennes, forces armées et opérateurs de véhicules spatiaux.
Et enfin, si des débris parviennent à traverser les hautes couches de l'atmosphère, l'agence appelle chacun à faire preuve de transparence et de précision sur la manière et les raisons pour lesquelles un morceau de métal ou de matériau composite a atteint des altitudes plus risquées. En bref, si c'est votre morceau de vaisseau fumant qui touche la terre ferme, assumez-le et partagez les données, afin de contribuer à la sécurité de tous les voyageurs.