Le satellite Salsa photographié le 16 juillet 2000 avant son lancement
Après 24 ans à étudier l'environnement magnétique de la Terre, le satellite Salsa devrait se désintégrer dimanche au-dessus du Pacifique lors d'une rentrée "ciblée" dans l'atmosphère, une première de l'Agence spatiale européenne (ESA) pour lui assurer une fin "propre".
Salsa est un des quatre satellites de la mission Cluster, qui touche à sa fin. Lancée en 2000, elle a permis de mieux connaître la magnétosphère, le puissant bouclier magnétique qui protège la Terre des vents solaires et sans qui elle serait inhabitable.
Une rentrée "ciblée" vise à faire retomber un satellite dans une zone géographique déterminée et à un moment précis, mais sans avoir à le contrôler pendant sa rentrée dans l'atmosphère.
Pour cette première mondiale, les opérateurs de l'ESA ont effectué depuis janvier une série de manœuvres pour s'assurer que la rentrée de Salsa se déroule au-dessus d'une région reculée et peu peuplée du Pacifique Sud, au large du Chili.
Cette rentrée ciblée est rendue possible par l'orbite excentrique, c'est-à-dire une trajectoire en forme ovale, de Salsa, qui met 2,5 jours à effectuer le tour de notre planète. A son apogée, il s'éloigne à 130.000 km de la Terre, alors qu'à son périgée il n'en est plus qu'à quelques centaines de kilomètres.
Particulièrement sensible aux forces gravitationnelles de la Lune et du Soleil, l'altitude du satellite au périgée peut varier de plusieurs dizaines de kilomètres d'une orbite à l'autre.
"Le défi auquel nous avons dû faire face pour ramener le satellite au bon endroit était de nous assurer que, lors des deux dernières orbites, il descendrait d'abord à environ 110 ou 120 kilomètres. Puis, immédiatement lors de l'orbite suivante, qu'il descendrait à 80 kilomètres, une région de l'espace déjà dans l'atmosphère où il a les meilleures chances d'être complètement brûlé", a expliqué lors d'un point presse Bruno Sousa, chef de l’unité opérations des missions du système solaire interne de l'ESA.
Quand un satellite rentre dans l'atmosphère terrestre, dont la limite théorique se situe à environ 100 km d'altitude, la friction intense avec les particules atmosphériques et la chaleur générée entraînent sa désintégration. Certains fragments peuvent résister et atteindre la surface de la Terre.
- Objectif "zéro débris" -
Les scientifiques espèrent pouvoir déterminer le lieu précis de la rentrée de Salsa dans l'atmosphère à quelques centaines de mètres près, afin d'y envoyer un avion volant à 10 km d'altitude pour observer la désintégration du satellite de 550 kg et ses débris, qui devraient représenter moins de 10% de sa masse.
Les trois autres satellites de la constellation Cluster, dont le retour sur Terre est programmé en 2025 et 2026, permettront de nouvelles observations avec des vitesses, des angles et des conditions atmosphériques d'entrée différentes.
"A partir de cela, nous pouvons en apprendre davantage sur les types de matériaux qui survivent au processus de combustion, afin qu'à l'avenir nous puissions construire des satellites qui puissent être totalement évaporés par ce processus", souligne M. Sousa.
Alors que le problème des déchets spatiaux s'est amplifié au cours des dernières décennies, l'ESA a lancé en 2023 une charte "zéro débris" pour les missions spatiales conçues à partir de 2030.
"Il y a deux principaux risques liés aux débris spatiaux", rappelle Benjamin Bastida-Virgili, ingénieur système débris spatiaux de l'ESA. "Le premier, c'est qu'en orbite, un satellite risque d'entrer en collision avec un morceau de débris spatial, ce qui crée une sorte d'effet en cascade et génère plus de débris, mettant ainsi en danger d'autres missions".
Le deuxième concerne leur rentrée dans l'atmosphère, alors que, chaque jour, des matériaux provenant de l'espace retombent sur Terre: étages supérieurs de fusées, des fragments d'anciens satellites..."Nous essayons de concevoir des satellites de manière à ce qu'ils se désintègrent mieux dans l'atmosphère, pour qu'ils brûlent complètement lors de leur rentrée, afin qu'aucun morceau n'atteigne le sol et qu'il n'y ait aucun risque pour la population", explique-t-il.
Celui-ci est toutefois infime. Selon l'ESA, la probabilité qu'un débris frappe une personne au sol est inférieure à un pour cent milliards, 65.000 plus faible que celui d'être frappé par la foudre.