La Russie vient de faire exploser un satellite

Ce 15 novembre, aux petites heures, les spationautes de la Station spatiale internationale ont reçu une injonction qui les a pris de court : « Cas de force majeure, mettez-vous à l’abri dans votre vaisseau annexe, impact possible ». La station est alors sur le point de traverser un nuage de débris orbitaux qui vient de se former et qui met en péril les sept scientifiques à bord.

Quatre astronautes de la NASA, qui venaient tout juste d’arriver, se sont réfugiés dans leur capsule SpaceX Dragon, tandis que deux cosmonautes russes et un autre astronaute de la NASA se sont mis à l’abri dans une capsule Soyouz. Ils sont restés dans ces canots de sauvetage spatiaux pendant environ deux heures, puis ont répété l’exercice à peu près 90 minutes plus tard lorsque la station a de nouveau traversé le nuage de débris. La NASA a depuis annulé une bonne partie des activités prévues et prévenu que son programme allait être bouleversé.

« C’est une façon dingue de commencer une mission », a lancé un membre du centre de commande lors d’un briefing.

Le Département d’État des États-Unis a par la suite confirmé l’origine de ces débris : la Russie a réalisé un tir-test de missile antisatellite (ASAT) et détruit délibérément un de ses anciens satellites. L’impact a produit des centaines de milliers de débris qui mettent aujourd’hui en danger l’équipage de l’ISS mais aussi d’autres satellites de l’orbite terrestre basse (OTB).

« Même si nous savons qu’ils sont en mesure de faire cela, nous étions choqués qu’ils aient choisi de réaliser ce test de cette manière », concède Kaitlyn Johnson, directrice adjointe du Projet de sécurité aérospatial au Centre des études stratégiques internationales (CSIS). Le tir de test a pulvérisé un satellite dont l’orbite croise celle de l’ISS et mis les humains à son bord (certains sont russes) en danger.

« Ce qui se bouscule dans ma tête en ce moment c’est ‘Pourquoi maintenant ? À quoi est-ce lié ? Quel message essaient-ils de faire passer ? Et pourquoi ce satellite en particulier ?’ », confie-t-elle.

Le ministre russe de la Défense a depuis publié un communiqué pour confirmer l’origine du test mais nie tout danger pour l’ISS : « Les États-Unis savent très bien que les fragments produits, vu le moment du test et les paramètres orbitaux, n’ont pas constitué et ne constitueront pas une menace pour les stations spatiales, les vaisseaux et les activités en orbite. »

À l’heure qu’il est, on n’arrive pas à savoir si Roscosmos, l’agence spatiale russe, était au courant qu’il allait y avoir un test. Lors de plusieurs entretiens, l’administrateur de la NASA, Bill Nelson, a affirmé qu’il avait de bonnes raisons de croire que l’agence Roscosmos n’avait pas été informée. « Ils sont probablement tout aussi atterrés que nous », ajoute-t-il.

Bien que cette démonstration ait été inopinée, ce n’est pas la première fois qu’un test de ce type produit des débris dangereux en orbite. Dans cet article, nous revenons sur les événements récents, nous analysons les effets que ce tir va avoir sur l’ISS et revenons sur l’histoire de l’armement destiné à neutraliser des objets en orbite.

QUE S'EST-IL PASSÉ ?

Au départ, la source des débris était floue. Toutefois, un indice laissait à penser qu’il pouvait s’agir d’un tir de missile antisatellite. En effet, la Russie avait émis un message aux navigants (NOTAM) leur demandant d’éviter l’espace aérien au-dessus du cosmodrome de Plessetsk, une base du nord du pays connue pour lancer ce type de missiles.

« Les avertissements émis dans ces zones sont tout à fait caractéristiques. Nous ne les voyons que lorsque la Russie s’apprête à tester ses missiles antisatellites Nudol », explique Jonathan McDowell, astronome du Centre d’astrophysique Harvard-Smithsonian spécialiste des groupes d’objets en orbite autour de la Terre. Le Nudol (A-235) ressemble à un missile antibalistique à ceci près qu’il est conçu pour abattre des objets dans l’espace.

« Ces systèmes ressemblent beaucoup à tout un tas de systèmes de défense antimissile et de systèmes de missiles balistiques que possèdent la Russie, la Chine et les États-Unis, avise Kaitlyn Johnson. La différence, c’est que vous orientez le ciblage et que vous faites en sorte qu’il y ait le guidage et les télémesures nécessaires pour cibler un satellite au lieu d’une coordonnée terrestre. »

Le jour du test, dès le milieu de l’après-midi, des représentants américains ont confirmé que la Russie avait mené un test en ciblant délibérément Kosmos 1408, un ancien satellite soviétique du système Tselina-D. Le missile a oblitéré ce satellite de 2 200 kilogrammes et pulvérisé des centaines de milliers de fragments en orbite.

Ce n’est pas la première fois que la Russie teste le Nudol. La dernière fois, c’était en décembre 2020. Mais aucun objet en orbite n’avait été détruit.

« Si cette arme est testée sur des vrais satellites ou utilisée de manière opérationnelle, elle créera un vaste champ de débris qui pourraient mettre en péril les satellites commerciaux et polluer l’espace de manière irréversible », avertissait l’USSPACECOM, qui supervise les opérations militaires dans l’espace, après un test effectué décembre 2020.

Lors d’une conférence de presse, le porte-parole du département d’État, Ned Price, a déclaré que ce test récent était « inconscient » et « dangereux ». Pour l’USSPACECOM, c’est « simplement irresponsable », et un porte-parole de l’agence a assuré que la destruction du satellite n’était « pas un accident ».

D'AUTRES PAYS CONDUISENT-ILS CE TYPE DE TESTS ?

Oui, comme le montre ce rapport de la Secure World Foundation publié en avril.

On se souvient qu’en 2007 la Chine avait détruit un de ses propres satellites et créé des milliers de débris (qui posent aujourd’hui un problème majeur). Les États-Unis ont fait de même en 2008 et détruit un satellite de reconnaissance défaillant en très basse orbite. Cette opération a fait naître 400 déchets orbitaux supplémentaires. L’Inde a fait la même chose en mars 2019 et est devenu la quatrième nation à montrer des capacités de défense spatiale (à ceci près que le pays a intentionnellement ciblé un satellite à orbite très basse, que la plupart des débris se sont consumés en entrant dans l’atmosphère et que seuls trois morceaux continuent à tourner autour de la Terre).

De nombreux systèmes antisatellites existent ou sont en train d’être élaborés. Certains détruisent activement des satellites au moyen de projectiles tandis que d’autres les désactivent de manière plus passive. Ces technologies de défense sont nombreuses : micro-ondes amplifiées capables de perturber l’électronique, appareils qui saturent les systèmes de communication, lasers au sol etc. Selon Kaitlyn Johnson et ses collègues, les systèmes ASAT chinois sont aujourd’hui si puissants que le pays « peut cibler n’importe quel satellite américain en OTB et probablement en orbite terrestre moyenne et en GEO [orbite géostationnaire] aussi. »

La Russie teste des systèmes antisatellites depuis les années 1960. Mais à cette période, il s’agissait de systèmes antisatellites coorbitaux qui allaient à la rencontre d’une cible et la détruisaient dans l’espace plutôt que depuis la Terre. Le pays envoie des missiles Nudol dans l’espace depuis 2014 mais n’avait jusqu’alors pas réalisé de frappe sur un objet en orbite.

À QUELLE QUANTITÉ DE DÉBRIS FAUT-IL S'ATTENDRE ?

Le département d’État des États-Unis a annoncé que plus de 1 500 fragments sont assez gros pour être suivis, et que des centaines de milliers d’éclats plus petits traînent en orbite.

Au total, « il y a environ 20 000 objets répertoriés en orbite en ce moment, et il va probablement falloir augmenter ce nombre de 10 % », selon Jonathan McDowell. « Cela va faire des milliers d’objets, un ajout de taille au nombre d’objets suivis. »

Le gouvernement américain ne surveille que les objets de plus de dix centimètres. Mais LeoLabs, start-up spécialisée dans la surveillance d’objets en orbite, est en mesure de suivre des fragments et des morceaux de 20 millimètres de largeur (soit le rayon d’une balle de golf). L’entreprise a été une des premières organisations à laisser entendre que c’était la Russie qui avait ciblé Kosmos 1408.

« Nous dénombrons beaucoup, beaucoup d’objets – nous ne sommes même pas sûrs du nombre, mais il y en a beaucoup », affirme Ed Lu, cofondateur de l’entreprise et ancien astronaute de la NASA ayant passé plus de 206 jours dans l’espace.

Quand un missile pulvérise un satellite de la sorte, le nuage de débris continue généralement de se déplacer le long de l’orbite originale du satellite. Certains morceaux vont passer à des orbites supérieures, d’autres vont être projetés vers des orbites inférieures, et certains vont subir des trajectoires complètement différentes. Le nuage va augmenter de volume avec le temps.

« La désintégration a été plutôt dynamique, donc cela veut dire que les nouveaux objets peuvent se retrouver sur des orbites assez variées », explique Ed Lu.

Il va falloir des jours, voire des semaines, pour établir le suivi de ces objets et caractériser leur trajectoire. Les plus gros morceaux vont traîner en orbite pendant des années, peut-être pendant des décennies. Les fragments plus petits se consumeront quand ils entreront dans l’atmosphère, d’ici un an environ.

« Ces prochaines années, le risque de collision en orbite terrestre basse va être accru », augure Jonathan McDowell.

CES DÉBRIS SONT-ILS DANGEREUX ?

C’est possible, et ce pour de multiples raisons. En orbite, les objets se déplacent à une vitesse phénoménale, à des dizaines de milliers de kilomètres par heure. À cette vitesse, une collision avec le moindre fragment peut entraîner des dégâts importants. Si un objet de la taille d’une balle de golf percutait l’ISS, cela pourrait s’avérer catastrophique : la coque se fissurerait, la station se dépressuriserait et ses occupants mourraient. Mais même un éclat de la taille d’un petit pois pourrait être dangereux pourvu qu’il tombe à un endroit fatal.

« Les débris non répertoriés sont déjà le risque numéro un pour les astronautes, rappelle Ed Lu. Et le nombre de morceaux non surveillés assez gros pour traverser la coque est déjà d’un quart de million. Mais l’espace est vaste, et c’est sur ça qu’on compte – mais ça n’est pas vraiment une stratégie, chacun en conviendra. C’est sur cette même stratégie que compte la Terre pour ne pas être percutée par des astéroïdes : l’espace est vaste, la plupart du temps ça passe. »

De manière générale, la réponse est oui. Il n’est jamais bon d’avoir plus de débris spatiaux. Et s’ils s’accumulent, nous pourrions devoir renoncer à utiliser l’orbite terrestre basse. Cette région est déjà pleine à craquer et la Commission fédérale des communications s’apprête à approuver la mise en orbite de 94 000 nouveaux satellites dans les années qui viennent.

Plus l’encombrement s’intensifie, plus il devient difficile de faire fonctionner les satellites ; et plus les missions humaines sont dangereuses. En avril, des spationautes de la mission SpaceX Crew-2 avaient dû subitement se mettre à l’abri, car un débris spatial s’approchait dangereusement de leur appareil alors qu’ils faisaient route vers l’ISS.

« La production de débris superflus en OTB est nocive. La production de débris superflus en OBT alors même qu’on y décuple le nombre de satellites actifs est super nocive », assure Jonathan McDowell.

Kosmos 1408 se trouvait à 480 kilomètres d’altitude, soit juste en-dessous de la constellation Starlink mise en orbite par SpaceX à 550 kilomètres. Il est possible que certains débris envoyés sur des orbites supérieures entrent en collision avec les milliers de satellites Starlink et qu’ils les mettent hors service.

« Les satellites Starlink constituent des milliers de cibles, et si vous arrivez à en percuter quelques-uns, eh bien, vous vous retrouvez des satellites Starlink morts qui vont traverser cette zone surpeuplée », analyse Jonathan McDowell. Mais ce n’est pas tout. Selon lui, cela pourrait aussi entraîner une réaction en chaîne désastreuse de type syndrome de Kessler.

Envisagé par l’astrophysicien Donald Kessler en 1978, le scénario qui porte son nom décrit une réaction en chaîne catastrophique où une collision successive de satellites annihile toute possibilité d’intervenir en orbite basse : des objets se percutent à toute vitesse, se désintègrent et forment un nuage de débris toujours plus volumineux qui entraîne mécaniquement d’autres collisions et occasionne des destructions en cascade qui ne cessent que lorsqu’il ne reste plus rien à pulvériser.

Ce scénario a été repris avec une pertinence certaine dans le film Gravity, sorti en 2013. Dans le film, la destruction d’un satellite par la Russie entraîne une chaîne de collisions qui cause la mort de plusieurs spationautes et en oblige d’autres à retourner en urgence sur Terre.

« Nous encourons déjà le risque d’un Kessler, c’est juste une question de temps, assure Jonathan McDowell. C’est un de ces problèmes environnementaux typiques : vous n’allez pas vous réveiller un jour et vous apercevoir que la température a augmenté de 30 degrés ou que les océans sont devenus toxiques, mais simplement les choses se mettent à craindre un petit peu plus chaque semaine. Vous vous noyez dans votre propre crasse sans même le remarquer. »

Il est difficile de connaître les raisons précises qui ont poussé Moscou à conduire un test antisatellite. Mais il est évident que la Russie (au même titre que les États-Unis et la Chine) voit l’espace comme un champ de bataille potentiel. « La doctrine militaire russe indique que pour eux l’espace fait partie intégrante de la guerre moderne et qu’ils considèrent le recours à la défense spatiale à la fois comme un moyen de limiter l’efficacité militaire américaine et de remporter des guerres futures », analyse un porte-parole de l’USSPACECOM.

Malgré tout, la nature du test en a laissé certains perplexes.

« Je suis franchement assez surprise que la Russie ait choisi de faire ça, et qu’ils aient choisi de le faire dans en orbite basse, confie Kaitlyn Johnson. Ils avaient beaucoup communiqué au sujet des débris spatiaux et étaient très conscients de ce problème. »

Depuis hier, certains avancent même que ce type de technologie pourrait servir à empêcher délibérément l’humanité de voyager dans l’espace.

« L’armée moderne et le mode de vie de la Russie dépendent presque autant que les nôtres de l’espace, souligne Kaitlyn Johnson. Cela infligerait des dégâts considérables au monde entier, la Russie y compris. »