EUMETSAT nous explique où vont les satellites en fin de vie?

Un des fléaux majeur qui a depuis la nuit des temps tourmenté les navigateurs comme les habitants des îles de l'océan indien sont les cyclones tropicaux. L'arrivée des satellites a permis de donner un visage à ces météores et d'améliorer de manière considérable la détection, la compréhension et l'anticipation de ces phénomènes. Plusieurs satellites ont survolé et capturé l'océan indien depuis les années 60 et notamment 1967, qui est le début de l'ère satellitaire pour l'océan indien sud-ouest. En 1979, le satellite géostationnaire américain GOES-1 idéalement situé, fournissait toutes les 3 heures des images de bonne qualité du bassin sud-ouest de l'océan indien. C'est ainsi que l'on peut par exemple suivre l'évolution des systèmes comme l'impressionnant cyclone tropical IDYLLE (image : 9 avril 1979 à 12:00utc). En début d'année 2017, le satellite METEOSAT-7 a tiré sa révérence pour laisser la place à METEOSAT-8, premier satellite faisant partie de la seconde génération des satellites géostationnaires d'EUMETSAT, pour la couverture du sud-ouest de l'océan indien. Mais que devient un satellite arrivant en fin de vie?

Les envoyer dans l'atmosphère oui mais...

Les satellites ne sont pas immortels et ont une durée de vie limitée. Lorsque l'on sait que des milliers de satellites gravitent autour de la terre, on se dit que la meilleure des solutions serait de les envoyer de manière contrôlé se désintégrer et brûler dans l'atmosphère. Selon Milan Klinc, ingénieur en dynamique de vol à EUMETSAT,  cela est vrai pour des satellites en orbite basse tel que les satellites METOP, positionnés à une altitude de 817 km. Par contre, cela est impossible pour des satellites géostationnaires comme METEOSAT-7, qui orbitent autour de 36 000 km. Aucun ne peut revenir dans l'atmosphère à partir de là. Pour une telle opération, cela obligerait les satellites à embarquer une grande quantité de propergol (produit nécessaire pour la propulsion), ce qui rendrait le satellite beaucoup trop lourd, indique l'ingénieur.

Si l'option d'une fin de vie via un retour vers l'atmosphère n'est pas réalisable pour les satellites géostationnaires, ceux-ci sont envoyés vers une sorte de cimetière. Selon Milan Klinc, la solution est d'augmenter leur altitude, afin qu'ils soient positionnés dans une région où les anciens satellites ne constitueront pas une menace pour ceux en service. Ainsi, la région protégée a été établie à l'altitude géostationnaire (36 000 km) plus 200 km. Une norme de l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO) relative à la réduction des débris spatiaux doit être suivie. "Vous devez viser avec une probabilité de 90%, une distance à plus de 200 km de cette région protégée", déclare Milan Klinc. Selon l'ingénieur, METEOSAT-7 qui est en phase d'éloignement définitif, devrait probablement atteindre entre +500 et +600 km d'éloignement par rapport à la zone protégée. 

Eviter autant que possible la rupture du satellite

Lorsque le satellite aura atteint cette distance de sécurité, des mesures préventives seront prises afin d'éviter au maximum tout risque de rupture du satellite pour l'avenir. Effectivement, s'il venait à partir en miette, ces morceaux seraient en perditions et hors de contrôle dans l'espace, avec peut-être la possibilité qu'ils aillent dans une zone où on n'a pas forcément envie de les voir aller, au risque de déclencher un scénario à la "gravity" (on exagère à peine...). Ces mesures consistent à épuiser autant que possible tout le gaz résiduel et le gaz de pressurisation contenus dans le système de stockage, décharger et débrancher les batteries, allumer des dispositifs pyrotechniques et éteindre la quasi-totalité du matériel embarqué.

Cette solution qui consiste à éloigner les satellites en fin de vie de la zone protégée est-elle une solution viable? Milan Klinc reconnaît que cette option d'"orbite cimetière" ne peut qu'être temporaire. Le nombre de satellites envoyé dans cette zone se compte déjà probablement par centaines et, avec plus de nouveaux vaisseaux spatiaux lancés chaque année, cette région pourrait également devenir trop encombrée. "Les débris spatiaux sont un problème majeur", déclare Klinc. "Nous n'en sommes qu'aux premiers stades théoriques pour le moment, mais nous devons envisager une solution permanente consistant à retirer ou à collecter les anciens satellites", conclut l'ingénieur.

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• Source : EUMETSAT
• Image d'illustration : Représentation des débris spatiaux gravitant autour de la Terre (ESA)