Les collisions entre satellites sont rares, et leurs conséquences mal comprises, si bien qu’un nouveau projet cherche à les simuler, pour mieux prévoir le parcours des débris spatiaux.
En 1991, le satellite Russe Cosmos 1934 était frappé par un fragment d’un autre satellite de la même série, le Cosmos 926. Cet incident, le premier du genre, a été suivi de trois autres évènements similaires : en 1996, le satellite français Cerise a été touché par un fragment d’une fusée Ariane 4, en 2005, une fusée Américaine a été touchée par un fragment du troisième étage d’une fusée Chinoise et en 2009, un satellite Iridium est entré en collision avec le satellite russe Cosmos-2251.
Les risques augmentent
Ces collisions en orbite sont encore rares mais elle pourraient se multiplier au vu de l’augmentation du trafic spatial qui s’est considérablement densifié avec l’arrivée de plusieurs opérateurs privés ces dernières années. Pour faire face à ce risque de plus en plus prégnant, l’Agence spatiale Européenne (ESA) a lancé un nouveau projet pour simuler les impacts spatiaux et surtout pour mieux prévoir la trajectoire des débris spatiaux qui en sont issus.
C’est un sujet qui n’a pas encore été vraiment creusé par les scientifiques. Les quelques modèles existants semblent peu conformes à la réalité : une seule des quatre collisions a pu être reproduite avec réalisme quand ils ont été testés. L’ESA a donc mis deux laboratoires au travail pour les améliorer. Le premier, l’Institut Fraunhofer en Allemagne, va utiliser une méthode numérique sophistiquée pour simuler les processus de déformation et de fragmentation des matériaux au cours d’une collision. Cette approche permet de simuler la réponse structurelle des satellites ainsi que la génération du nuage de fragments et son évolution dans le temps.
Simulation d’un impact d’une sphère sur une surface de satellite. Crédit : ESA/Fraunhofer Institute for High-Speed Dynamics
Le second laboratoire mobilisé est à l’Université de Padoue, en Italie. Il va, lui, se focaliser sur les gros éléments qui constituent les satellites et fusées (antennes, panneaux solaires, réservoirs…) et étudier la façon dont ils se détachent et se brisent durant un choc. Les deux types de simulation devraient donner un nouvel aperçu de la physique sous-jacente des collisions. Une fois qu’elle auront fait leurs preuves sur des éléments isolés, elles seront utilisées pour reproduire des impacts entiers de satellites de 500 kg.
Avec sciencesetavenir
