Les déchets spatiaux sont un énorme problème. La vague des lancements par satellite ces dernières années laisse une orbite terrestre basse (LEO) encombrée de débris tels que des corps de fusée jetés, des parties cassées et des satellites défunts. Au-delà du risque de collision des débris avec des satellites de travail qui sont vitaux pour la navigation, la communication et les prévisions météorologiques, de grandes pièces pourraient s'écraser sur Terre.
Les déchets spatiaux peuvent également être une menace pour l'environnement. Les vieilles roquettes et satellites brûlent lorsqu'ils rentrent dans l'atmosphère, laissant une trace de produits chimiques derrière qui pourrait endommager la couche d'ozone. Plus nous lançons, plus le LEO devient Messier, et plus les problèmes deviennent gros.
Les agences spatiales et les entreprises privées envisagent des moyens d'éliminer la litière que nous laissons derrière nous, mais elles explorent également comment construire des roquettes et des satellites plus durables, en utilisant des polymères organiques au lieu de métaux. Dans une nouvelle étude, publiée dans Astronautica Actales chercheurs se sont tournés vers l'origami, l'ancien art japonais du pliage papier, pour trouver une alternative durable.
Plane-papier dans l'espace
Maximilien Berthet et Kojiro Suzuki de l'Université de Tokyo se demandaient ce qui se passerait si un avion en papier était lancé depuis la Station spatiale internationale (ISS) à une hauteur de 400 kilomètres et une vitesse de 7 800 mètres par seconde, similaire à celle de la station en orbite. Ils voulaient savoir combien de temps il faudrait pour retomber dans l'atmosphère terrestre et combien de chauffage il pourrait endurer, entre autres.
Initialement, l'avion est resté stable en raison de la façon dont il a été plié, glissant en douceur dans les conditions d'espace en forme de vide, selon les simulations logicielles. Mais après quatre jours, quand il a atteint environ 120 kilomètres au-dessus de la terre, les choses ont pris une tournure différente. L'avion a dégringolé et a commencé à se détourner.
« L'inertie rotationnelle extrêmement faible du plan de papier et la marge statique aérodynamique lui permettent de maintenir passivement une orientation stable de pointage de débit pour la majeure partie de l'entrée atmosphérique, » a expliqué les chercheurs de leur article.
« En dessous d'environ 120 km d'altitude, un mouvement de culbutage est attendu, accompagné d'un chauffage aérodynamique sévère entraînant une combustion dans l'atmosphère à environ 90 à 110 km d'altitude. »
Modèle physique
Berthet et Suzuki ont également construit un modèle physique de leur avion à base de papier avec une queue d'aluminium. Ils l'ont mis dans la soufflerie hypersonique Kashiwa et l'enthalpie à l'Université de Tokyo pour voir comment cela tiendrait dans des conditions similaires à la rentrée. Ils l'ont soumis à Mach 7 pendant sept secondes, au cours de laquelle le nez se pencha, et il y avait des carboyages sur les pointes de l'aile, mais cela ne se désintégrait pas. Cependant, il aurait brûlé si l'expérience avait duré plus longtemps.
Un petit pas
Cette recherche montre comment une idée simple pourrait inspirer une approche plus durable pour résoudre le problème des débris spatiaux. Les auteurs de l'étude suggèrent également que des vaisseaux spatiaux sur papier pourraient jouer un rôle dans les futures missions, telles que la collecte de données sur la Terre, puis brûler complètement sans laisser de matériel nocif derrière. C'est un petit pas, mais qui pourrait améliorer nos incursions dans l'espace pour l'environnement et plus sûr pour nous au sol.
Écrit pour vous par notre auteur Paul Arnold, édité par Gaby Clark, et vérifié et examiné par Andrew Zinin – cet article est le résultat d'un travail humain soigneux. Nous comptons sur des lecteurs comme vous pour garder le journalisme scientifique indépendant en vie. Si ce rapport vous importe, veuillez considérer un don (surtout mensuel). Vous obtiendrez un sans publicité compte comme un remerciement.
