Focus de Mikhail Kotov: comment sont désorbités vaisseaux et stations spatiales ?

Nous reproduisons un article de Mikhail Kotov, publié par TASS, sur la façon dont les stations orbitales et les satellites sont désorbités.

Aujourd'hui , le vaisseau cargo Progress MS-20 s'est désamarré de la Station spatiale internationale (ISS), en particulier du module Zvezda du segment russe.

En quelques heures, la majeure partie de ce "camion" spatial a brûlé dans l'atmosphère et ses restes les plus stables ont été inondés dans la partie non navigable de l'océan Pacifique.

Quelle est la sécurité de cette opération ? Comment les grandes stations orbitales et les satellites sont-ils détruits ? Les cimetières des vaisseaux spatiaux russes, américains et autres sont-ils différents ?

Quelque part là-bas, loin, très loin...

Dans l'océan Pacifique Sud, il y a le Point Nemo - l'endroit le plus éloigné de tous les continents. Il porte le nom du capitaine Nemo, héros des romans de Jules Verne, qui décida de s'éloigner le plus possible du reste de l'humanité sur son sous-marin le "Nautilus".

Ce pôle océanique d'inaccessibilité a été calculé par ordinateur en 1992 par l'ingénieur de recherche croate Hrvoje Lukatela. L'atoll le plus proche du Point Nemo est à 2 688 km, et les îles habitées sont encore plus éloignées - l'île de Pâques est la plus proche d'entre elles. Par exemple, lorsque l'ISS survole le Point Nemo, seule l'eau est visible depuis les hublots et rien que de l'eau.

Ici - loin de toute voie de transport - depuis les années 1970, il y a un cimetière de vaisseaux spatiaux.

La profondeur de l'océan à ces endroits est d'environ 4 km, de sorte que tous les restes de satellites et de stations orbitales épuisés reposent sous la colonne d'eau. En raison des courants et de l'absence d'eaux côtières, cette zone est pratiquement sans vie, ce qui signifie que les dommages environnementaux, selon les scientifiques, sont minimes.

A cet égard, toutes les puissances spatiales, si l'orbite de l'appareil le permet, s'efforcent d'amener l'engin spatial pour qu'il termine son activité dans les eaux du cimetière spatial. Le vaisseau cargo russe Progress, qui apporte de la nourriture, du carburant, de l'eau, etc. à la Station spatiale internationale, finit également sa vie ici.

En fait, il ne reste pratiquement plus rien du Progress : peut-être que quelques petits restes tomberont dans l'Océan Mondial, mais rien de plus. Inutile de penser que des vaisseaux spatiaux entiers se déversent du ciel dans les eaux de la Terre.

Par exemple, à partir du vaisseau spatial habité Soyouz, seul un véhicule de descente spécialement conçu à cet effet peut revenir intact sur notre planète (avec une  coque spéciale, une forme et un positionnement correct pendant la descente, toute l'électronique et les commandes en sont ensuite retirées pour une utilisation répétée ou élimination, recyclage). Toutes les autres pièces - le compartiment des instruments et de l'assemblage et le compartiment domestique - brûlent dans des couches denses de l'atmosphère. De même, Progress MS-20 se décomposera en plusieurs parties et brûlera presque complètement dans l'atmosphère,

Un tel enterrement [immersion] dans l'océan est une pratique internationale courante. Il n'y a tout simplement pas d'autres options, sauf à brûler dans l'atmosphère et retomber dans un endroit de la Terre le plus désert.

La grande armoire tombe plus fort

Le cimetière spatial est conçu pour accueillir même les plus grandes stations orbitales. En comparaison avec l'océan terrestre, ils sont absolument invisibles. Par exemple, c'est exactement ainsi que la station Mir a terminé son voyage céleste en 2001.

Certes, il y a eu des tentatives infructueuses de descente.

En 1979, les Américains ont raté l'océan. Cette année-là, la première et unique station nationale américaine, Skylab, a mis fin à ses activités. Un point situé à 1,3 mille km au sud de Cape Town (Afrique du Sud) a été choisi comme zone d'immersion. Le cimetière de navires fonctionnait depuis huit ans à cette époque, mais les spécialistes américains ont décidé d'utiliser un autre endroit en raison des particularités de l'orbite de la station.

Une erreur dans les calculs de moins de 4% et le fait que la station lors de la descente a été détruite plus lentement que prévu, ont conduit au fait que l'endroit où les débris sont tombés s'est fortement déplacé: de l'Afrique australe à l'Australie (heureusement, la plupart du temps peu peuplée domaines). Une partie des pièces non brûlées du Skylab est tombée en Australie occidentale au sud de la ville de Perth ; d'autres se sont situées près des villes d'Esperance et de Rawlinna (certaines sont maintenant exposés dans des musées). Heureusement.

L'URSS a également tenté en vain de lancer la station orbitale Salyout-7 en 1990. La raison en était la quantité insuffisante de carburant à bord, ce qui a conduit à l'impossibilité de désorbiter la station de manière contrôlée.

Un groupe de spécialistes a travaillé pour s'assurer que, en utilisant le carburant restant, empêcher encore le Salyout de tomber dans les zones densément peuplées d'Europe. Cela a été fait et, par conséquent, la station soviétique a atterri dans les régions peu peuplées du Chili et de l'Argentine. Au total, seuls quelques fragments métalliques ont été retrouvés de la station pesant initialement près de 20 tonnes : morceaux de canalisations et unités d'accostage. Encore une fois, personne n'a été blessé.

Bien sûr, il est plus difficile de désorbiter les stations que les petits engins spatiaux - il s'agit d'un processus prolongé de plusieurs jours, qui est affecté à la fois par la densité de l'atmosphère et par la manière dont l'objet se brise en morceaux. En fonction de cela, l'orbite et le point d'impact des débris changent.

Devant l'humanité se trouve une autre tâche très difficile - la désorbitation de l'ISS après l'achèvement de ses travaux [vers la fin de la décennie ou le début de la suivante]. Les experts effectuent déjà des calculs préliminaires et réfléchissent à la manière dont l'enterrement aura lieu - il est prévu que la Station spatiale internationale fonctionnera encore 10 à 15 ans. De plus, sans la participation de la Russie, cela semble toujours irréaliste: le travail du vaisseau spatial russe Progress sera nécessaire pour abaisser l'orbite de la station.

Hors de vue, hors de l'esprit [ou loin des yeux, loin du coeur]

L'exception concerne les engins spatiaux qui opèrent sur des orbites plus élevées (par exemple géostationnaires, à 35 786 km de la Terre).

Cela ne fonctionnera pas pour les renvoyer sur notre planète - les véhicules n'ont tout simplement pas assez de carburant pour une telle manœuvre. Par conséquent, ils ne sont pas immergés dans les eaux de l'océan mondial, mais sont transférés sur la soi-disant "orbite funéraire" - plusieurs dizaines de kilomètres au-dessus de leur orbite habituelle.

Selon ce principe, par exemple, des satellites militaires soviétiques dotés d'un réacteur nucléaire ont été envoyés à une altitude de 750 à 1 000 km, qui ont fonctionné dans le cadre du programme Legend de 1970 à 1988. Ils étaient engagés dans la reconnaissance spatiale marine et la désignation de cibles, et étaient donc situés à une altitude de seulement 270 km - après la fin de leur durée de vie, ils ont simplement été transférés 500 km plus haut (il est dangereux de les renvoyer sur Terre à cause du possibilité de destruction de réacteurs dans l'atmosphère de la planète).

Plusieurs dizaines d'appareils se trouvent désormais à ces hauteurs. Initialement, on supposait que la période de séjour dans cette "orbite funéraire" serait d'environ 250 ans, mais plus tard, un calcul plus précis a montré que la période était beaucoup plus longue - environ 2 000 ans.

Les scientifiques du monde entier sont constamment à la recherche de nouvelles solutions en termes de méthodes plus modernes de recyclage de divers types d'objets, de résidus et de déchets. En attendant, l'utilisation de tels "cimetières marins ou spatiaux" est le moyen le plus universel de se débarrasser des engins spatiaux qui ont fait leur temps.

Mikhail Kotov, Journaliste scientifique.

Source: TASS; Crédit photographique: Roscosmos