En plus d’un demi-siècle d’activité spatiale, l’humanité a procédé à plus de 6800 lancements de satellites. Depuis 2020 on observe une très forte augmentation de la cadence des lancements, il y en a eu autant entre 2020 et fin 2024 que sur l’ensemble de la décennie 2010-2020.
Une grande diversité d’objets ont été injectés en orbite depuis le lancement de Spoutnik en 1957. Outre les satellites, on trouve également des étages supérieurs de lanceurs, des moteurs d’appoint, des adaptateurs pour lancements multiples, des sangles, des fragments de dispositifs pyrotechniques, des goupilles, des caches d’optiques, etc.
Historiquement, la plupart des satellites demeuraient sur leur orbite une fois leur vie opérationnelle achevée, que ce soit de façon nominale ou après une panne ayant entraîné leur perte.
Le phénomène de vieillissement des revêtements et des équipements (comme les générateurs solaires, les peintures, les MLI,…), peut causer des fragmentations partielles et des libérations de débris dans l’espace.
Les résidus d’ergol dans un réservoir non ou mal passivé, ou la surcharge d’une batterie peuvent entraîner une explosion et en conséquence la dispersion de centaines de débris.
Malgré l’étendue du volume dans lequel ils évoluent, il arrive que ces épaves, ces déchets ou ces débris se percutent, générant là aussi de très nombreux fragments.
Afin de mieux se protéger contre les risques présentés par cet environnement, il convient de connaître les zones d’évolution des débris spatiaux catalogués, ainsi que leur évolution au cours du temps.
Cette connaissance peut se traduire, par exemple, par la densité d’objets spatiaux en fonction de l’altitude. Elle représente le nombre de débris spatiaux par unité de volume [1/km3] pour un domaine d’altitudes données.
La figure précédente présente les zones d’intérêt pour les applications ou missions spatiales.
- Orbites dites Basses (altitudes inférieures à 2000 km) ou LEO (Low Earth Orbit) dans son acronyme anglais, avec la plupart des satellites d’observation de la terre et des missions scientifiques.
- Orbites dites Moyennes (altitudes aux alentours de 20000 km) ou MEO (Medium Earth Orbit) dans son acronyme anglais, avec notamment les satellites GPS et Galileo
- Orbites dites Géosynchrones (altitude de 36000 km et inclinaison proche de 0°) ou GEO dans son acronyme anglais, avec la plupart des satellites de télécommunication.
L’image suivante donne une représentation 3D de la distribution des débris spatiaux d’une taille supérieure à 10 cm. On observe très clairement l’arc géostationnaire, ainsi que les orbites basses avec une densité spatiale nettement supérieure au reste autres des régions de l’espace.
