Les déchets spatiaux sont un problème croissant. Depuis des décennies, nous envoyons des satellites en orbite autour de la Terre. Certains d’entre eux se désorbitent et brûlent dans l’atmosphère terrestre, ou s’écrasent à la surface. Mais la plupart des choses que nous envoyons en orbite sont toujours là-haut.
Cela devient un problème aigu au fil des années et nous lançons de plus en plus de matériel en orbite. Depuis le lancement du tout premier satellite, Spoutnik 1, en orbite en 1957, plus de 8 000 satellites ont été placés en orbite. En 2018, environ 4900 étaient toujours en orbite. Environ 3000 d'entre eux ne sont pas opérationnels. Ce sont des déchets spatiaux. Le risque de collision augmente et les scientifiques travaillent sur des solutions. Le problème s'aggravera avec le temps, car les collisions entre objets créent plus de débris qui doivent être traités.
Il existe deux catégories de systèmes d'élimination des déchets spatiaux: les méthodes de contact et les méthodes sans contact. Les méthodes de contact comprennent les bras robotiques, les attaches et les filets. Les méthodes sans contact incluent les lasers et les faisceaux d'ions. Jusqu'à présent, les méthodes sans contact se sont révélées plus fiables. Une équipe de l'Université Tohoku de Sendai City, au Japon, et leurs collègues de l'Université nationale australienne, développent une méthode sans contact unique appelée la méthode sans contact berger à faisceau ionique.
Il y a deux problèmes à diriger des faisceaux d'ions sur des déchets spatiaux et à les diriger vers la Terre. La contre-force pousse le satellite hors de position. L'autre problème est la masse de la jonque spatiale elle-même. Il faut beaucoup de puissance pour la diriger sans danger vers la Terre.
Les scientifiques se concentrent sur les satellites en orbite terrestre basse pour commencer. Ces objets ont tendance à se situer entre 1 et 2 tonnes. Selon l'étude, les objets de cette gamme de masse mettraient environ 80 à 150 jours pour être désorbités. Développer, construire et lancer un satellite suffisamment puissant pour le faire, avec deux propulseurs séparés, est difficile et coûteux.
"Si l'enlèvement des débris peut être effectué par un seul système de propulsion à haute puissance, il sera d'une grande utilité pour les activités spatiales futures." - Professeur associé Kazunori Takahashi, Université Tohoku, Japon.
L'équipe nippo-australienne développe un système qui résout ces problèmes grâce à un arrangement unique de faisceaux de plasma bidirectionnel. Les deux faisceaux peuvent se contrecarrer, l'un gardant le satellite berger en position et l'autre dirigeant la jonque vers la Terre. Une seule source d'alimentation alimente les deux faisceaux et le satellite oriente les faisceaux selon les besoins.
"Si l'enlèvement des débris peut être effectué par un seul système de propulsion à haute puissance, il sera d'une grande utilité pour les futures activités spatiales", a déclaré le professeur agrégé Kazunori Takahashi de l'Université de Tohoku au Japon, qui mène des recherches sur les nouvelles technologies pour retirer l'espace. débris en collaboration avec des collègues de l'Université nationale australienne.
Des tests en laboratoire ont clairement démontré qu'un propulseur à plasma d'hélicon peut éliminer les débris spatiaux avec un seul système de propulsion. Les expériences de laboratoire, les champs magnétiques et les injections de gaz contrôlent les panaches de plasma du propulseur à plasma unique. Les tests de laboratoire ont mesuré la force appliquée à la jonque spatiale simulée. Le système a appliqué la quantité exacte de contre-force au satellite pour le maintenir en position. Le système fonctionne selon trois modes différents: accélération du satellite, décélération du satellite et élimination des débris.
«Le propulseur à plasma d'hélicon est un système sans électrode, ce qui lui permet d'entreprendre de longues opérations effectuées à un niveau de puissance élevé.» dit Takahashi, "Cette découverte est considérablement différente des solutions existantes et apportera une contribution substantielle à la future activité humaine durable dans l'espace."
- Communiqué de presse de l'Université de Tohoku: Propulseur à plasma: nouvelle technologie d'élimination des débris spatiaux
- Document de recherche sur Nature.com: Démonstration d'une nouvelle technologie pour l'élimination des débris spatiaux à l'aide d'un propulseur à plasma bidirectionnel
- Entrée Wikipédia: Satellite
