L'espace a un problème de poubelle, avec des satellites défunts, des roquettes et des morceaux plus petits en orbite autour de la Terre à grande vitesse. La quantité de déchets d'espace ne fait qu'augmenter, augmentant le risque de collision avec des satellites actifs et des vaisseaux spatiaux, selon Kazunori Takahashi, professeur agrégé à la Graduate School of Engineering de l'Université de Tohoku au Japon. Takahashi peut avoir une solution, cependant.
« En raison de leur mouvement et de leur vitesse incontrôlés dépassant celui des balles, les débris spatiaux en orbite autour de la Terre représentent une menace grave par une augmentation significative du risque potentiel de collisions avec des satellites qui soutiennent l'activité humaine durable dans l'espace », a déclaré Takahashi.
« Les méthodes de suppression des débris spatiales actuelles sont des approches de contact direct et comportent le risque de s'emmêler dans le mouvement non contrôlé des débris. Des travaux plus récents se sont concentrés sur l'utilisation d'un propulseur de plasma pour décélérer les débris, le forçant hors de l'orbite. »
Son approche, démontrée avec succès dans des expériences de laboratoire et publiée le 20 août 2025, dans Rapports scientifiquess'appuie sur l'idée de ralentir les débris d'espace jusqu'à ce qu'il tombe de l'orbite et brûle à la rentrée dans l'atmosphère de la Terre. Des recherches antérieures ont suggéré ce concept, mais il n'a pas encore été utilisé efficacement dans la pratique.
L'idée est qu'un satellite de retrait, déployé dans le but express de retirer les débris d'espace, pourrait utiliser un moteur de propulsion pour cracher du plasma vers un morceau d'espace. La force du plasma ralentirait les ordures, la décélérant suffisamment pour abandonner l'orbite – un processus qui prend environ 100 jours. Le problème est que la force du plasma émise par le satellite de retrait a un coup de pied dur, éloignant le satellite de la cible et diminuant l'effet de décélération.
Pour corriger cela, Takahashi a développé ce qu'il a appelé un « propulseur de plasma de type éjection de plasma bidirectionnel ». Il s'agit d'un moteur de propulsion qui éjecte deux flux de plasma dans deux directions: un vers les débris d'espace cible et un dans la direction opposée.
« Ce moteur de propulsion applique la force de décélération à l'objet cible en éjectant du plasma, tout en évitant une poussée excessive sur elle-même en éjectant un autre panache de plasma dans la direction opposée », explique Takahashi, expliquant qu'il a également introduit un champ magnétique spécial connu sous le nom de « CUSP » pour améliorer la force de décélération.
Essentiellement, la cuspide contient le plasma à travers un champ magnétique, il reste donc relativement contenu dans la direction de la poussée plutôt que de dissiper.
Pour voir si l'éjection de plasma bidirectionnelle pourrait fonctionner comme prévu, Takahashi l'a testé dans des tubes à vide destinés à imiter les conditions de l'espace. Il a constaté que non seulement l'éjection du plasma bidirectionnel équilibrait le moteur comme prévu, mais que la configuration de la cuspide a augmenté la force de décélération – ce qui signifie que les débris d'espace ciblés pourraient potentiellement atteindre le taux de décélération nécessaire pour déorbiter beaucoup plus rapidement.
De plus, l'exploitation de la poussée à un niveau de puissance haute sous la configuration de la cuspide a triplé la force de décélération précédemment rapportée. De manière critique, le système de propulsion peut être exploité à l'aide d'argon, ce qui est moins cher et plus abondant que les propulseurs conventionnels.
« Cette réalisation représente un progrès technologique significatif vers le développement d'un système de propulsion capable de supprimer efficacement et en toute sécurité les débris spatiaux », explique Takahashi.
