La guerre des données pour éviter les débris spatiaux

La gestion des déchets en orbite autour de la terre, toujours plus nombreux, devient une priorité pour l’Agence spatiale européenne (ESA). L’un des premiers défis à surmonter sera d’arriver à connaître leurs positions et leur déplacements, pour éviter les collisions.

« Nous devons agir, et nous devons agir maintenant ». Rolf Densing, directeur des opérations de l’ESA, a donné le ton, lors d’une conférence de presse le mois dernier. Et il ne devait pas se douter que la fusée chinoise Longue Marche 5B – dont l’étage central s’est retrouvé hors de contrôle, avant de se désintégrer au dessus de l’océan Indien – allait lui donner encore plus raison. 

Si ce dernier épisode de la conquête spatiale chinoise s’est bien terminé, il a remis sur le devant de la scène la problématique des débris spatiaux, « bloqués » en orbite autour de notre planète. Robert Lamontagne, astrophysicien, et coordinateur du Centre de recherche en astrophysique du Québec, nous explique l’origine du problème. « Ces débris proviennent essentiellement des engins de lancement spatial. Ce sont des étages de fusées, des boulons arrachés, et même des tournevis ou d’autres outils, perdus par des astronautes lors de réparations en extérieur ».

 

3000 SATELLITES QUI NE SERVENT PLUS À RIEN

Ces objets, dont la taille peut varier entre quelques millimètres et plusieurs mètres, « voyagent aussi vite qu’une balle de fusil, et si un seul de ces petits objets percute un satellite en train d’être lancé en orbite autour de la terre, ça peut mettre l’engin hors de service » précise M. Lamontagne.

Après 60 ans de conquête spatiale, on compte aujourd’hui quelque 7000 satellites en orbite de la Terre, dont seulement 4000 sont fonctionnels. Le calcul est simple, il y en a près de 3000 qui traînent dans l’espace et qui ne servent plus à rien. « Quant aux débris, » précise l’astrophysicien, « on estime qu’il y en a environ 35000 d’une taille dépassant les 10 centimètres. Pour les plus petits, entre 1 et 10 centimètres, on frôle le million. » Cette vidéo de l’ESA démontre l’étendue du problème.

L’IA POUR PRÉDIRE LES COLLISIONS

Aujourd’hui, plusieurs projets sont à l’étude pour récupérer ces débris et nettoyer notre orbite, mais la priorité des agences spatiales, c’est de connaître précisément la position de ces objets – on en suit aujourd’hui environ 28 000 – afin de pouvoir éviter les collisions avec des satellites déjà en orbite ou lors de nouveaux lancements. 

Pour éviter ces collisions, l’Agence spatiale européenne doit effectuer des manoeuvres d’évitement pour protéger ses propres satellites. Menées toutes les deux semaines au Centre d’opérations spatiales européen, ces manoeuvres nécessitent une équipe d’experts dans de nombreuses disciplines, disponibles jour et nuit, pendant plusieurs jours d’affilée. Un travail titanesque qui devrait bientôt être pris en charge par une intelligence artificielle.

“Dans beaucoup de cas, l’IA a été capable d’identifier correctement dans quels cas nous avons avons dû mener une manoeuvre d’évitement” – Rolf Densing, directeur des opérations de l’Agence spatiale européenne

C’est ce qu’a annoncé Rolf Densing, lors de la dernière Conférence européenne sur les débris spatiaux, qui s’est tenue en Allemagne le mois dernier. « Nous avons réalisé une grande collecte de données historique à partir des avertissements de collisions que nos équipes ont répertoriés. Ces données sont maintenant à la disposition d’une communauté d’experts, qui sont chargés d’utiliser l’IA pour prédire l’évolution des risques de collisions, après chaque alerte », a détaillé le chef des opérations de l’ESA.

L’objectif final de ce travail, c’est de créer un système de prédiction des collisions totalement autonome. « Les résultats ne sont pas encore parfaits, mais dans beaucoup de cas, l’IA a été capable de répéter le processus de décision de notre équipe et d’identifier correctement dans quels cas nous avons avons dû mener une manoeuvre d’évitement » a précisé Rolf Densing. 

SUIVRE LES DÉBRIS SPATIAUX DEPUIS L’ESPACE 

En parallèle, l’ESA a proposé aux pays membres de l’Union européenne la construction d’un nouveau satellite dont la mission serait de surveiller des débris spatiaux. Une nouvelle mission qui intéresse de nombreux acteurs de la conquête spatiale. Récemment, SpaceX a d’ailleurs conclu un accord avec la NASA, basé sur le partage de leurs données, pour éviter les collisions entre leurs satellites.

Une entreprise montréalaise, NorthStar Earth & Space, s’est également lancée dans cette course aux données sur les déchets spatiaux. Cette jeune start-up canadienne veut devenir le premier service commercial dédié à la surveillance de l’espace et à la gestion du trafic spatial, grâce à une constellation de 40 satellites munis de capteurs optiques dédiés.

La guerre des données sur les débris spatiaux est donc déjà bien entamée, mais pour les éviter, « la meilleure stratégie reste encore de plus rien envoyer dans notre orbite » sourit Robert Lamontagne. 

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