S’il y avait une guerre dans l’espace, les débris détruiraient tous les satellites restants dans environ 40 ans

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Un jour particulier en 2021, les astronautes et les cosmonautes à bord de l’ISS ont dû ressentir une pointe de peur et d’incertitude. Le 15 novembre de cette année-là, la Russie a tiré un missile anti-satellite sur l’un de ses anciens satellites militaires, Tselina-D. La cible pesait environ 1 750 kg, et lorsque le missile a touché sa cible, le satellite a explosé dans un nuage de débris dangereux.

La NASA a réveillé l’équipage de la Station spatiale internationale au milieu de la nuit et leur a dit de prendre des précautions et de se préparer à un éventuel impact. La station spatiale chinoise Tiangong était également en danger, et plusieurs pays et agences spatiales ont condamné le comportement téméraire de la Russie.

Mais il n’y avait aucun moyen de contenir les débris.

Cet événement a mis en évidence le risque des armes ASAT (anti-satellite). Selon des recherches récentes, le nuage de débris d’un satellite brisé pourrait créer une cascade de collisions supplémentaires qui rendraient LEO inutilisable dans environ 40 ans.

“Les activités spatiales sous-tendent notre mode de vie, et ce genre de comportement est tout simplement irresponsable.”

Le général d’armée James Dickinson, commandant de l’US Space Command.

Le nuage de débris de l’explosion de 2021 contenait plus de 1500 fragments de débris de plus de 10 cm qui pouvaient être suivis par un radar au sol. Il a également créé des centaines de milliers, voire des millions de pièces plus petites. Selon la NASA, le nuage de débris s’est propagé de 300 km d’altitude jusqu’à 1 100 km et constituait un danger périlleux pour les autres satellites et engins spatiaux en orbite.

“Les débris créés par le (test) de la Russie continueront de constituer une menace pour les activités dans l’espace extra-atmosphérique pendant des années à venir, mettant en danger les satellites et les missions spatiales, ainsi que forçant davantage de manœuvres d’évitement de collision”, a déclaré le général d’armée James Dickinson, commandant. du Commandement spatial américain à l’époque. “Les activités spatiales sous-tendent notre mode de vie, et ce genre de comportement est tout simplement irresponsable.”

C’est pourquoi les États-Unis ont annoncé la fin des essais d’armes anti-satellites dans l’espace : elles ne sont pas pratiques. Alors que certains pays, en particulier ceux à tendance autoritaire, aimeraient placer des armes dans l’espace comme une sorte de sabre orbital, la réalité d’en utiliser une pour détruire le satellite d’un ennemi peut être contre-productive. Les débris sont tout aussi susceptibles d’endommager vos propres satellites que ceux de votre adversaire.

Le test ASAT 2021 de la Russie n’était pas la seule fois qu’un pays testait une arme contre un satellite. En fait, les pays testent des armes antisatellites depuis les années 1950, lorsque les satellites se sont multipliés, lancés par les États-Unis et leur rival de la guerre froide, l’URSS. Dès qu’il y avait des cibles, les deux camps développaient des armes pour les frapper. Depuis ces premières années de l’ère spatiale, il y a eu des dizaines de tests ASAT. La Russie, la Chine, les États-Unis et l’Inde les ont tous menés.

Le premier essai d’un ASAT à ascension directe, c’est-à-dire lancé en orbite, a eu lieu en 1957. Les États-Unis ont lancé leur arme High Virgo à partir d’un prototype de bombardier B-58. La cible était leur propre satellite Explorer 5, bien que la télémétrie de l’arme ait échoué et que le test n’ait pas été concluant. Les tests se sont poursuivis dans le futur, avec des ASAT lancés depuis le sol, la mer et les airs.

Finalement, le traité sur l’espace extra-atmosphérique de 1967 a interdit de placer des armes dans l’espace. Mais une arme anti-satellite (ASAT) n’a pas besoin d’être dans l’espace. C’est pourquoi en 2022, les États-Unis ont annoncé leur propre interdiction de tester les ASAT de tous types. L’administration du président Biden a confirmé qu’elle avait promulgué son interdiction afin d’encourager d’autres pays à la suivre. Ils sont conscients des conséquences potentielles des ASAT qui sont décrites en détail dans un nouvel article de recherche.

L’article s’intitule « Star Wars : Anti-Satellite Weapons and Orbital Debris », et il est publié dans la revue Defence and Peace Economics. Les auteurs sont Anelí Bongers et José L. Torres. Bongers est du Département d’économie et d’histoire économique de l’Université de Malaga en Espagne, et Torres est de la Faculté d’économie et des sciences commerciales de la même université.

Dans leur article de recherche, les auteurs ont créé un tableau <partiellement affiché> de tous les tests ASAT connus commençant en 1957 et se terminant par le test russe en 2021. Les trois dernières colonnes indiquent la cible, l'altitude et les débris créés. Crédit d'image : Bongers et Torres 2023.
Dans leur article de recherche, les auteurs ont créé un tableau de tous les tests ASAT connus commençant en 1957 et se terminant par le test de la Russie en 2021. Les trois dernières colonnes montrent la cible, l’altitude et les débris créés. Crédit d’image : Bongers et Torres 2023.

Telle est la situation, selon les auteurs. Il y a déjà environ 6 000 satellites en orbite et 131 millions de débris stupéfiants d’une taille comprise entre 1 millimètre et 10 centimètres. Les débris se déplacent à environ 36 000 km/h, et à cette vitesse, même un petit morceau peut endommager un satellite ou une station spatiale. En mai 2021, un minuscule morceau de débris a heurté le Canadarm2 de l’ISS et y a percé un petit trou.

Un débris a heurté le Canadarm2 de la Station spatiale internationale en 2021. Crédit : NASA/Agence spatiale canadienne
Un débris a heurté le Canadarm2 de la Station spatiale internationale en 2021. Crédit : NASA/Agence spatiale canadienne

“Toute pièce de plus d’un centimètre est potentiellement mortelle en cas de collision”, a déclaré le professeur Torres, co-auteur de l’article de recherche.

Le test ASAT de la Russie en 2021 a créé une partie mesurable des débris orbitaux, et plus il y a de débris, plus le risque d’ASAT supplémentaires est grand. Les auteurs de l’article de recherche expliquent comment le syndrome de Kessler pourrait éventuellement se produire. Le syndrome de Kessler décrit une cascade de collisions si nombreuses qu’en seulement quarante ans après un test ASAT, tous nos satellites seraient détruits, submergés par des collisions et un nuage de débris qui rend l’orbite terrestre basse (LEO) inutilisable.

“Les calculs montrent également que les tests anti-satellites génèrent plus de 102 000 nouveaux déchets de plus de 1 centimètre et que ses effets négatifs mettent 1 000 ans à disparaître en raison de la haute altitude à laquelle les tests sont effectués”, expliquent les auteurs.

<Cliquez sur l'image pour la voir.> Ce graphique de la Secure World Foundation illustre certains des problèmes découlant de l'utilisation des ASAT. Crédit d'image : Secure World Foundation.
Ce graphique de la Secure World Foundation illustre certains des problèmes découlant de l’utilisation des ASAT. Crédit d’image : Secure World Foundation.

Les satellites en orbite deviennent rapidement de plus en plus importants pour l’économie et la géopolitique. Les tests ASAT créent délibérément plus de débris qui mettent en péril la capacité des satellites à fonctionner en toute sécurité et constituent un risque économique. Le syndrome de Kessler, également connu sous le nom de collision en cascade, est le pire résultat possible des tests d’armes. Mais même si nous évitons ce résultat, le problème croissant des débris des tests passés et d’autres activités spatiales menace également nos satellites et les avantages qui en découlent. Et plus les régions orbitales de la Terre sont encombrées de débris, plus cela limite le lancement de satellites supplémentaires et tous les avantages qui en découlent.

Parce qu’ils sont économistes, les auteurs regardent l’espace sous un angle spécifique. Dans leur lexique, l’espace orbital est un «marché non réglementé». En économie, les marchés non réglementés peuvent devenir surexploités dans un scénario de « tragédie des biens communs ». Dans ces scénarios, les utilisateurs se précipitent pour exploiter une nouvelle ressource, mais comme il n’y a pas assez de règles robustes, l’exploitation de groupe dégrade la ressource, la rendant moins utilisable pour tout le monde.

“Nous sommes confrontés à un énorme marché non réglementé, dans lequel les problèmes ne font que commencer”, écrivent les chercheurs.

Les problèmes viennent peut-être de commencer, mais la fin de partie potentielle est catastrophique. Une guerre totale dans l’espace entre deux superpuissances comme la Chine et les États-Unis est la tragédie ultime des biens communs. Les satellites militaires sont des cibles de grande valeur, et il y a une forte possibilité que dans tout conflit sérieux, les satellites soient ciblés. C’est là que l’avenir s’annonce sombre, selon les auteurs, car les choses pourraient rapidement dégénérer.

Ce chiffre de l’étude montre comment la guerre dans l’espace pourrait signifier la destruction de la plupart, sinon de la totalité, des satellites en orbite. Même les satellites non directement ciblés finiraient par être détruits par les débris d’autres satellites détruits. Personne ne peut gagner. Crédit d’image : Bongers et Torres 2023.

“La militarisation de l’espace extra-atmosphérique signifie que l’orbite terrestre est devenue un autre champ de bataille pour les principales puissances, car les satellites ennemis sont des actifs militaires de grande valeur dont la destruction prive les forces ennemies de capacités critiques”, écrivent les auteurs. “Comme le reconnaissent les principales puissances, l’espace est un domaine nouveau et de plus en plus important pour mener des guerres.”

Il n’y a peut-être aucun moyen de gagner une guerre de superpuissances sur Terre sans cibler des satellites. “La destruction des satellites ennemis, non seulement militaires mais aussi civils car ces derniers ont également un usage militaire, serait critique pour gagner une guerre sur Terre.” Les munitions de précision utilisées dans une guerre de surface reposent sur des satellites pour atteindre leurs cibles, de sorte que ces satellites seraient des composants de commandement et de contrôle essentiels et seraient certainement ciblés.

Il est clair que les pays dotés de capacités spatiales sont dans une course aux armements, bien que les États-Unis aient déclaré qu’ils ne testeraient plus d’ASAT. Les armes peuvent être développées sans test orbital. En fait, tout satellite à propulsion peut être utilisé comme ASAT. Cela met en évidence le problème de l’interdiction des ASAT basés dans l’espace.

Les opérations de rendez-vous et de proximité (RPO) font référence à tout vaisseau spatial qui manœuvre, s’amarre ou opère intentionnellement à proximité d’un autre satellite ou vaisseau spatial. Ces types de satellites peuvent être utilisés pour remonter les satellites en décomposition à une altitude plus élevée et augmenter leur durée de vie. Ils peuvent également ravitailler et éventuellement réparer des satellites. Les satellites conçus pour enlever les débris spatiaux effectuent également des RPO.

Cette illustration d'artiste montre la mission ClearSpace-1 RPO de l'ESA. Il doit être lancé en 2025 et sa mission est de s'attaquer à un VESPA (adaptateur de charge utile secondaire Vega) d'un lancement précédent et de l'envoyer lui-même dans une chute destructrice à travers l'atmosphère terrestre. Des acteurs néfastes pourraient utiliser un vaisseau spatial similaire à un ASAT sous couvert d'enlèvement de débris RPO. Crédit d'image : ClearSpace SA/ESA
L’illustration de cet artiste montre la mission ClearSpace-1 RPO de l’ESA. Son lancement est prévu en 2025, et sa mission est de s’attaquer à un VESPA (Vega Secondary Payload Adapter) d’un lancement précédent et de l’envoyer lui-même dans une chute destructrice à travers l’atmosphère terrestre. Des acteurs néfastes pourraient utiliser un vaisseau spatial similaire à un ASAT sous couvert d’enlèvement de débris RPO. Crédit d’image : ClearSpace SA/ESA

Mais quand le satellite RPO d’un adversaire est-il une arme ? N’importe quel satellite à propulsion peut être utilisé comme impacteur cinétique, et si un pays voulait être vraiment sournois, il n’y a aucun moyen de l’empêcher de lancer un ASAT sous le couvert d’un satellite RPO. Dans ce scénario, un pays peut tester les ASAT sans déclencher d’alarme.

Il y a un précédent historique pour ce scénario orbital de loup déguisé en mouton. En 1974, l’Union soviétique a lancé une station spatiale pacifique appelée Salyut 3. Mais cela faisait en fait partie de leur programme top secret de station spatiale militaire Almaz déguisé en station s Salyut. Il est peu probable que ce même type de tromperie passe inaperçu à l’époque moderne, mais cela montre de la volonté.

Il peut sembler vain, voire stupide, pour l’humanité d’exporter sa nature combative dans l’espace, mais seuls les naïfs peuvent s’en étonner. C’est un résultat naturel. “La militarisation de l’espace extra-atmosphérique peut être considérée comme un processus naturel et inévitable une fois que l’accès à l’espace est devenu technologiquement faisable, étant donné le large éventail d’avantages stratégiques de l’espace pour les activités militaires”, écrivent les auteurs. “En principe, on peut affirmer que la militarisation de l’espace extra-atmosphérique ne pose aucun risque dans cet environnement, sauf en congestionnant davantage l’orbite et le spectre radio avec des satellites militaires de la même manière que d’autres activités civiles et commerciales.”

Jusqu’à ce que le conflit éclate et que des satellites armés soient utilisés aux fins prévues.

Si cela se produit, cela reflète le résultat d’un échange nucléaire hypothétique dans une guerre terrestre. Mutuel La destruction assurée (MAD) est une doctrine militaire qui garantit qu’une fois qu’une partie lance une arme nucléaire, l’autre partie le fera aussi. Un échange suffisamment important d’armes nucléaires aurait des conséquences mondiales et aucune nation, pas même les pays pacifiques, neutres et non alignés, n’échapperait à la souffrance. MAD est à la fois fou et rationnel, et un conflit qui détruirait nos flottes de satellites serait similaire.

Dans une guerre, une fois qu’un camp a ciblé des satellites, l’autre camp le ferait aussi. Tous les débris qui en résulteraient détruiraient l’environnement orbital de la Terre et l’obstrueraient avec des millions de morceaux de débris dangereux. Là encore, même les nations non alignées verraient leurs satellites succomber à la cascade de collisions qui résulterait d’une guerre en orbite. “Dans ce scénario de guerre hypothétique”, écrivent les auteurs, “tous les ennemis perdraient et l’orbite proche de la Terre serait rendue complètement inutile pour toute activité humaine, avec des conséquences négatives globales pour toutes les nations”.

Ce qui peut être fait?

“Compte tenu des caractéristiques physiques de l’environnement spatial et des caractéristiques techniques des satellites et autres engins spatiaux, interdire ou limiter la militarisation de l’espace extra-atmosphérique est extrêmement difficile, voire impossible”, écrivent les auteurs dans leur conclusion. Ils soulignent que dans l’espace, tout ce qui a une masse est une arme potentielle qui peut être utilisée comme impacteur en raison des vitesses élevées.

Ils soulignent les difficultés de suivre les véhicules dans l’espace et de déterminer leur conception et leur intention. Et l’espace est un territoire commun, ce n’est donc pas aussi simple que de surveiller le territoire d’un seul pays à la surface de la Terre. Tout effort pour suivre et identifier les ASAT potentiels est embourbé dans la complexité, d’autant plus que les RPO deviendront encore plus courants à mesure que les agences spatiales tenteront de s’attaquer au problème des débris spatiaux.

En fin de compte, la course aux armements nucléaires et le MAD pourraient détenir la clé du contrôle de la guerre par satellite. Il n’y a pas eu de guerre nucléaire ni de guerre entre superpuissances depuis l’avènement des stocks nucléaires. Les conséquences peuvent être si graves et incontrôlables que tout le monde en souffrirait.

Espérons que les nations pourront garder cela à l’esprit lorsqu’elles s’étendront dans l’espace et apporteront plus de capacités militaires avec elles.

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