Une fusée chinoise retombe sur Terre, mais nous ne savons pas où elle va atterrir

La probabilité que des parties du propulseur puissent toucher des terres peuplées est certes assez faible – il est beaucoup plus susceptible d’atterrir quelque part dans l’océan. Mais cette probabilité n’est pas nulle. Exemple concret: les débuts du booster CZ-5B l’année dernière pour une mission le 5 mai 2020. Le même problème s’est posé à l’époque également: le booster central s’est retrouvé sur une orbite incontrôlée avant de finalement rentrer dans l’atmosphère terrestre. Débris atterri dans des villages en Côte d’Ivoire. C’était assez pour susciter une réprimande notable de la part de l’administrateur de la NASA de l’époque, Jim Bridenstine.

La même histoire se joue cette fois-ci, et nous jouons le même jeu d’attente en raison de la difficulté à prédire quand et où cette chose va rentrer. La première raison est la vitesse du booster: il voyage actuellement à près de 30000 kilomètres à l’heure, en orbite autour de la planète environ une fois toutes les 90 minutes. La deuxième raison a à voir avec la quantité de traînée subie par le booster. Bien que techniquement il soit dans l’espace, le booster interagit toujours avec les bords supérieurs de l’atmosphère de la planète.

Cette traînée varie d’un jour à l’autre en fonction des changements météorologiques de la haute atmosphère, de l’activité solaire et d’autres phénomènes. De plus, le booster ne se contente pas de se déplacer sans à-coups et de pénétrer proprement l’atmosphère – il dégringole, ce qui crée une traînée encore plus imprévisible.

Compte tenu de ces facteurs, nous pouvons établir une fenêtre indiquant quand et où nous pensons que le propulseur réintégrera l’atmosphère terrestre. Mais un changement de ne serait-ce que quelques minutes peut mettre son emplacement à des milliers de kilomètres. «Cela peut être difficile à modéliser avec précision, ce qui signifie que nous nous retrouvons avec de sérieuses incertitudes en ce qui concerne le temps de rentrée de l’objet spatial», déclare Thomas G. Roberts, chercheur adjoint au Projet de sécurité aérospatiale du SCRS.

Cela dépend également de la capacité de la structure du booster à résister à la chaleur causée par le frottement avec l’atmosphère. Certains matériaux résistent mieux que d’autres, mais la traînée augmente à mesure que la structure se brise et fond. Plus la structure est fragile, plus elle se brisera et plus la traînée sera produite, ce qui la fera tomber plus rapidement hors de son orbite. Certaines pièces peuvent toucher le sol plus tôt ou plus tard que d’autres.

Au matin de la rentrée, l’estimation du moment où il atterrira aurait dû être réduite à quelques heures seulement. Plusieurs groupes différents à travers le monde suivent le booster, mais la plupart des experts suivent les données fournies par l’US Space Force à travers son Piste spatiale site Internet. Jonathan McDowell, astrophysicien au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, espère que d’ici le matin de la rentrée, la fenêtre de chronométrage sera réduite à seulement quelques heures où le booster orbite autour de la Terre peut-être deux fois de plus. D’ici là, nous devrions avoir une idée plus précise de la route empruntée par ces orbites et des régions de la Terre qui pourraient être menacées par une pluie de débris.

Les systèmes d’alerte précoce des missiles de la Force spatiale suivront déjà la fusée infrarouge de la fusée en désintégration lorsque la rentrée commencera, de sorte qu’elle saura où les débris se dirigent. Les civils ne le sauront pas avant un certain temps, bien sûr, car ces données sont sensibles – il faudra quelques heures pour travailler dans la bureaucratie avant qu’une mise à jour soit effectuée sur le site Space Track. Si les restes du booster ont atterri dans une zone peuplée, on le sait peut-être déjà grâce à des reportages sur les réseaux sociaux.

Dans les années 1970, il s’agissait de dangers courants après les missions. «Ensuite, les gens ont commencé à penser qu’il n’était pas approprié que de gros morceaux de métal tombent du ciel», dit McDowell. La station spatiale Skylab de 77 tonnes de la NASA était en quelque sorte un appel au réveil – sa désorbite incontrôlée largement surveillée en 1979 a conduit de gros débris à frapper l’Australie occidentale. Personne n’a été blessé et il n’y a eu aucun dommage à la propriété, mais le monde était désireux d’éviter tout risque similaire de retour incontrôlable de gros vaisseaux spatiaux dans l’atmosphère (ce n’est pas un problème avec les petits boosters, qui brûlent simplement en toute sécurité).

En conséquence, une fois que le booster de base est entré en orbite et s’est séparé des boosters secondaires et de la charge utile, de nombreux fournisseurs de lancement effectuent rapidement une brûlure par désorbitation qui le ramène dans l’atmosphère et le place sur une trajectoire contrôlée pour l’océan, éliminant le risque. il poserait s’il était laissé dans l’espace. Cela peut être accompli avec un moteur redémarrable ou un deuxième moteur supplémentaire conçu spécifiquement pour les brûlures par désorbitation. Les restes de ces boosters sont envoyés dans une partie reculée de l’océan, comme la zone inhabitée de l’océan Pacifique Sud, où d’autres engins spatiaux massifs comme l’ancienne station spatiale russe Mir ont été largués.

Une autre approche qui a été utilisée lors des missions de la navette spatiale et est actuellement utilisée par les gros boosters comme Ariane 5 en Europe, consiste à éviter de mettre entièrement l’étage central en orbite et à l’éteindre simplement quelques secondes plus tôt alors qu’il est encore dans l’atmosphère terrestre. Les moteurs plus petits tirent alors pour prendre la charge utile sur la courte distance supplémentaire jusqu’à l’espace, tandis que le booster de base est jeté dans l’océan.

Aucune de ces options n’est bon marché, et elles créent de nouveaux risques (plus de moteurs signifient plus de points de défaillance), mais «c’est ce que tout le monde fait, car ils ne veulent pas créer ce type de risque de débris», explique McDowell. «C’est une pratique courante dans le monde entier d’éviter de laisser ces boosters en orbite. Les Chinois sont une valeur aberrante. »

Pourquoi? «La sécurité spatiale n’est tout simplement pas la priorité de la Chine», déclare Roberts. «Avec des années d’opérations de lancement spatial à son actif, la Chine est capable d’éviter l’issue de ce week-end, mais a choisi de ne pas le faire.»

Ces dernières années, un certain nombre de corps de roquettes provenant de lancements chinois ont été autorisés à se replier sur la terre ferme, détruisant des bâtiments dans les villages et exposant les gens à des produits chimiques toxiques. «Il n’est pas étonnant qu’ils soient prêts à lancer les dés lors d’une rentrée atmosphérique incontrôlée, où la menace pour les zones peuplées est pâle en comparaison», déclare Roberts. «Je trouve ce comportement totalement inacceptable, mais pas surprenant.»

McDowell souligne également ce qui s’est passé pendant la navette spatiale Columbia catastrophe, lorsque des dommages à l’aile ont provoqué l’instabilité et la rupture de l’entrée du vaisseau spatial. Près de 38 500 kilogrammes de débris ont atterri au Texas et en Louisiane. De gros morceaux du moteur principal se sont retrouvés dans un marécage – s’il était cassé quelques minutes plus tôt, ces pièces auraient pu heurter une grande ville, percuter des gratte-ciel à Dallas, par exemple. «Je pense que les gens n’apprécient pas la chance que nous avons eue qu’il n’y ait pas eu de victimes sur le terrain», dit McDowell. «Nous avons déjà été dans ces situations risquées et nous avons eu de la chance.»

Mais vous ne pouvez pas toujours compter sur la chance. La variante CZ-5B du Long March 5B devrait faire deux autres lancements en 2022 pour aider à construire le reste de la station spatiale chinoise. Rien n’indique encore si la Chine envisage de modifier son plan directeur pour ces missions. Cela dépendra peut-être de ce qui se passera ce week-end.