Une étude de la NASA évalue les coûts et les avantages de l'élimination des débris orbitaux

Republié par Platon

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LAUREL, Maryland — Une étude de la NASA a conclu que certaines méthodes d'élimination des débris orbitaux pourraient être rentabilisées d'ici une décennie en réduisant les coûts et les risques supportés par les opérateurs de satellites.

La étude, publié le 10 mars par le Bureau de la technologie, de la politique et de la stratégie de la NASA, a examiné les coûts de plusieurs approches visant à éliminer les gros et les petits débris et les avantages qu'elles offraient aux opérateurs de satellites en réduisant le nombre de manœuvres d'évitement et les pertes de satellites endommagés ou détruits par collisions de débris.

La NASA a présenté le rapport comme l’analyse coûts-avantages la plus rigoureuse à ce jour en matière de dépollution des débris orbitaux, notant que les analyses d’élimination des débris s’étaient largement concentrées sur l’accent sur la durabilité et la « responsabilité morale » de ce travail. « Compte tenu des dépenses initiales substantielles requises pour développer et déployer des capacités de remédiation et du retard potentiel dans la réception des bénéfices, ces motivations ne semblent pas suffisantes pour inciter à une action immédiate », indique le rapport.

L'analyse, qui a examiné à la fois le coût de la mise en place de diverses approches pour éliminer les débris ainsi que les coûts supportés par les opérateurs de satellites pour les débris, a révélé que les approches les plus efficaces impliquaient des lasers au sol et dans l'espace pour éliminer de grandes quantités de petits débris entre 1 et 10 centimètres de diamètre. Les deux systèmes laser généreraient des avantages qui dépasseraient leurs coûts d’ici une décennie.

Les autres approches efficaces impliquaient « l’évitement des collisions juste à temps » impliquant les plus gros débris, en utilisant des fusées ou des lasers pour pousser ces débris afin d’éviter les collisions avec des satellites ou d’autres débris. De telles approches pourraient apporter des bénéfices nets presque immédiatement, ou au plus tard quelques décennies dans le pire des cas.

D’autres approches incluses dans l’étude pourraient prendre beaucoup plus de temps avant de générer un bénéfice net. La réentrée de débris plus gros pourrait atteindre le seuil de rentabilité en seulement 20 à 25 ans, mais dans le pire des cas, cela pourrait prendre près d'un siècle pour produire des bénéfices. L’étude a révélé des délais similaires pour les engins spatiaux « balayeurs » qui élimineraient physiquement les petits débris. Il a également examiné le recyclage des débris en les transformant en propulseur, mais a trouvé des temps d'équilibre de quelques décennies, en partie à cause des coûts initiaux élevés de recherche et de développement pour cette technologie.

Le rapport reconnaît qu'un problème lié à l'utilisation de lasers pour éliminer les débris est la perception que de tels systèmes pourraient également être utilisés comme armes. L’étude a conclu que la puissance des lasers d’élimination des débris serait trop faible, d’un facteur 1,000 XNUMX, pour être efficace comme arme contre les satellites actifs, « même si les perceptions peuvent être plus difficiles à comprendre ».

Une conclusion intéressante du rapport concerne les coûts relativement faibles que les débris imposent aujourd’hui aux opérateurs de satellites. Le modèle développé par la NASA pour le rapport, qui était limité aux opérateurs américains, estimait les coûts annuels de ces opérateurs à seulement 58 millions de dollars par an, un chiffre dominé par les satellites opérationnels militaires et civils, comme Landsat et les satellites météorologiques en orbite polaire.

"Nous avons constaté que la plupart des opérateurs de satellites n'encourent pas beaucoup de coûts liés aux évaluations de conjonction ou aux manœuvres d'évitement de collision", a déclaré Bhavya Lal, administrateur associé de la NASA pour la technologie, la politique et la stratégie, dans un discours prononcé au Goddard Memorial Symposium de l'American Astronautical Society le 10 mars, qui coïncidait avec avec la publication du rapport. « Ce qu’il faut retenir ici, c’est que le risque pour les opérateurs de satellites n’a pas besoin d’augmenter au même rythme que l’augmentation des débris orbitaux. »

Cela ne signifie pas pour autant que des approches de remédiation telles que celles réalisées par la NASA ne doivent pas être envisagées, a-t-elle soutenu. « La sagesse conventionnelle veut que prévenir vaut mieux que guérir, que l’atténuation des débris est plus cruciale que l’assainissement », a-t-elle déclaré, mais elle souhaitait que les efforts visant à atténuer la création de nouveaux débris aient probablement des résultats décroissants dans les décennies à venir.

« Le défi consiste à évaluer l’efficacité des mesures d’atténuation, de suivi, de caractérisation et de remédiation de manière à permettre des comparaisons concrètes entre les technologies de réduction des risques », a-t-elle déclaré. "Avec de telles informations, nous pouvons comprendre le portefeuille de réduction des risques le plus efficace."

Lal a déclaré que la NASA prévoyait d'organiser une table ronde entre diverses parties prenantes pour obtenir des commentaires sur l'étude avant de lancer une deuxième phase qui améliorera le modèle et incorporera des débris encore plus petits.