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Déploiement d'une solution pratique aux débris spatiaux

Déploiement d'une solution pratique aux débris spatiaux

En ce moment, il y a environ 35 000 objets suivis par l'homme en orbite autour de la Terre. Parmi ceux-ci, seulement environ un tiers sont des charges utiles actives: satellites scientifiques et communications, des expériences de recherche et d'autres déploiements technologiques bénéfiques.

Les autres sont classés comme des débris – des satellites défoncés, des corps de fusée dépensés et les détritus de centaines de collisions, d'explosions, de séparations de véhicules de lancement planifiées et d'autres « événements de fragmentation » qui se sont produits tout au long des 67 années de lancements spatiaux de l'humanité.

Le problème des débris spatiaux est bien documenté et ne fait que croître à court terme à mesure que les taux de lancement augmentent et que les événements de fragmentation augmentent en conséquence.

L'encombrement des débris – qui comprend environ 1 million d'objets sur 1 centimètre, en plus des objets suivis – cause régulièrement des dommages aux satellites, nécessite le repositionnement de la station spatiale internationale et a le potentiel de provoquer des collisions catastrophiques avec une fréquence croissante.

Pour résoudre ce problème, en 2019, le Forum économique mondial a sélectionné une équipe co-dirigée par le groupe de recherche sur le MIT Media Lab, le professeur agrégé du MIT, Danielle Wood, pour créer un système pour les opérateurs de mission spatiale sur leurs plans de lancement et de désorbit, les mesures de collision, les mesures spatiales et les objets spatiaux. L'équipe a développé un système appelé Space Sustainability Rating (SSR) et l'a lancé en 2021 en tant qu'organisme à but non lucratif indépendant.

« Les satellites fournissent des services précieux qui ont un impact sur tout le monde dans le monde en nous aidant à comprendre l'environnement, à communiquer à l'échelle mondiale, à naviguer et à exploiter nos infrastructures modernes », explique Wood, qui est nommé conjointement dans le programme en arts et sciences des médias et au Département d'aéronautique et d'astronautique (Aeroastro).

« Comme de nouvelles missions innovantes sont proposées qui exploitent des milliers de satellites, une nouvelle approche est nécessaire pour fournir une gestion du trafic spatial. Les gouvernements nationaux et les opérateurs spatiaux doivent concevoir des approches de coordination pour réduire le risque de perdre l'accès à de précieuses missions par satellite.

« La notation de la durabilité spatiale joue un rôle en compilant les comportements responsables reconnus internationalement et en célébrant les acteurs spatiaux qui les mettent en œuvre. »

Le groupe Eutelsat basé en France, une orbite géostationnaire de la terre et un opérateur de satellite à faible orbite terrestre, a signé comme premier opérateur de constellation avec un grand déploiement de satellites pour subir une note.

Eutelsat a soumis une mission à SSR pour évaluation et a été évalué sur un système de notation à plusieurs niveaux basé sur six modules de performance. Eutelsat a obtenu une cote de platine avec un score supérieur à 80%, ce qui indique que la mission a démontré une durabilité exceptionnelle dans les pratiques de conception, d'exploitation et d'élimination.

En décembre 2024, SSR a également fourni des notes à des opérateurs tels que l'OHB Suède AB, Stellar et TU Delft.

Dans un nouvel article en libre accès publié dans Astronautica ActaL'auteur principal Minoo Rathnasabapathy, Wood et l'équipe SSR fournissent l'histoire détaillée, la motivation et la conception de la notation de la durabilité spatiale en tant que système d'incitation qui fournit un score pour les opérateurs spatiaux en fonction de leurs efforts pour réduire les débris spatiaux et le risque de collision.

Les chercheurs incluent l'ancien élève d'Aeroastro Miles Lifson SM, Ph.D.; Université du Texas chez Austin Professor et ancien érudit MLK MIT Moriba Jah; et les collaborateurs de l'Agence spatiale européenne, BryceTech, et le Swiss Institute of Technology of Lausanne Space Center (ESPACE).

L'article fournit une transparence sur la création de la SSR en tant que collaboration inter-organisationnelle et son développement en tant qu'indicateur composite qui évalue les missions sur plusieurs facteurs quantifiables. L'objectif de la RSS est de fournir des commentaires exploitables et un score reconnaissant les contributions des opérateurs à l'effort de durabilité de l'espace.

Le document relève également des défis auxquels la RSS est confrontée dans l'adoption et la mise en œuvre, et son alignement sur diverses directives internationales d'atténuation des débris spatiales.

Le SSR s'appuie fortement sur les méthodologies de notation éprouvées d'autres industries, en particulier le leadership dans la conception énergétique et environnementale (LEED) dans les industries du bâtiment et de la fabrication, l'évaluation de la durabilité des systèmes alimentaires et de l'agriculture (SAFA) dans l'industrie agricole et le suivi de la durabilité, l'évaluation et les systèmes de notation (Stars) dans l'industrie de l'éducation.

« En ancrant la RSS dans des mesures quantifiables et en la testant à travers divers profils de mission, nous avons créé un système de notation qui reconnaît les décisions et les opérations durables par les opérateurs de satellites, alignés sur les directives internationales et les meilleures pratiques de l'industrie », explique Rathnasabapathy.

La cote de durabilité spatiale est une approche non gouvernementale pour encourager les opérateurs de mission spatiale à prendre des mesures responsables pour réduire les débris spatiaux et les risques de collision. Le document met en évidence les rôles des opérateurs spatiaux du secteur privé et des régulateurs de l'espace du secteur public afin de mettre en place des étapes pour garantir que ces actions responsables sont poursuivies.

Le groupe de recherche Space Activé continue d'effectuer des recherches académiques qui illustre les avantages des missions spatiales et des organismes de surveillance du gouvernement appliquant des pratiques spatiales durables et sûres. Les travaux futurs mettront en évidence la nécessité d'un objectif de durabilité, les pratiques telles que le service par satellite et la fabrication dans l'espace commencent à devenir plus courants.

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