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L’ESA désorbite son satellite Salsa en fin de mission

Publié le 09 septembre 2024

Arrivés en fin de mission, les quatre satellites européens de la mission Cluster, chargés d’étudier la magnétosphère de la Terre depuis 24 ans vont être désorbités. Le premier, Salsa, a brûlé dans l’atmosphère le 8 septembre à 20h47.

Et un débris spatial en moins ! Après 24 ans de service, le satellite européen Salsa, appartenant à la mission Cluster, est revenu dans l’atmosphère pour brûler au-dessus du Pacifique. Cela répond aux objectifs de l’ESA d’atteindre le “Zéro débris” d’ici à 2030. Avant lui, d’autres satellites comme Aeolus ou ERS-2 avaient subi le même sort, bien que n’ayant pas toujours été conçus pour effectuer cette rentrée contrôlée dans l’atmosphère. Les trois autres satellites de cette mission Cluster – Tango, Rumba et Samba – devraient le suivre dans les prochaines années.

Comment s'est passé le retour du satellite Salsa ?

En quoi consistait la mission de Cluster ?

Pourquoi désorbiter ?

L'ombre du syndrome de Kessler

Le premier des quatre

Audio : écoutez la rubrique Toulouse Capitale des Etoiles sur la rentrée atmosphérique de Salsa (2:43 mn)

Comment s’est passé le retour du satellite Salsa ?

Salsa a effectué une “rentrée ciblée “ dans l’atmosphère le 8 septembre à 20h47

Salsa est le premier des quatre satellites de la mission Cluster à revenir dans l’atmosphère. Il a effectué son retour atmosphérique dans une région du Pacifique Sud réputée pour être la plus éloignée des zones habitées. Dès le mois de janvier 2024, les équipes en charge des opérations de Cluster ont modifié l’orbite de Salsa. D’un périgée de 100 km environ et d’un apogée de 130 000 km, cette orbite a permis une chute brutale de 110 km à 80 km le 8 septembre, au-dessus de l’Océan Pacifique. Cette orbite très excentrique, que Salsa parcourait en deux jours et demi, est ce qui a permis d’opérer cette “rentrée ciblée”. « Cela nous donne le plus grand contrôle sur l’endroit où le satellite sera capturé par l’atmosphère et commencera à se consumer », détaille Bruno Sousa, le responsable des opérations, dans le communiqué de l’ESA. Dès l’altitude de 80 km atteinte, Salsa a mis moins d’une minute pour se désintégrer.

Le premier des quatre satellites Cluster, nommé Salsa (Cluster2), a subit une rentrée atmosphérique ciblée au-dessus de l’océan Pacifique Sud le 8 septembre 2024. L’observation de la rentrée et de la désintégration des quatre satellites identiques améliorera la compréhension du comportement des engins spatiaux dans la basse atmosphère et contribuera à la conception de futurs satellites « zéro débris ».

Un avion pour étudier cette rentrée atmosphérique

Sans aucune intervention, ces satellites qui n’étaient pas conçus pour une telle manœuvre de rentrée atmosphérique, auraient fini leur course dans l’atmosphère. Mais, d’une part, ces éléments de 1186 kg au lancement et dont les masses en fin de mission sont d’environs 550 kg chacun, auraient pu finir leur course au-dessus de zones habitées. Même si le risque est infime, les agences cherchent à minimiser cette éventualité, si certains éléments de structure du satellite devaient résister à la rentrée atmosphérique. Par ailleurs, réussir à savoir où Salsa finit sa course permet de mieux l’étudier. C’est la raison pour laquelle l’ESA affrète un avion dont la mission sera de mieux comprendre ce phénomène. L’objectif est de recueillir des données pour améliorer la conception des satellites et mieux garantir leur retour et leur consumation. Elle va aussi permettre aussi d’étudier l’impact sur l’atmosphère de ces rentrées d’engins spatiaux.

En quoi consistait la mission de Cluster ?

Pendant 24 ans, les satellites Cluster ont étudié la magnétosphère de la Terre

Ils sont quatre et ont surveillé la magnétosphère durant vint-quatre ans, alors même que leur mission ne devait initialement durer que deux ans. Lancés les 16 juillet et 9 août 2000, par des lanceurs Soyouz, Rumba (Cluster 1), Salsa (Cluster 2), Samba (Cluster 3) et Tango (Cluster 4), ont étudié le champ magnétique de la Terre. C’est lui qui nous protège des violentes tempêtes solaires. Lorsque l’activité du soleil est particulièrement forte, comme c’est le cas en ce moment, des particules de vents solaire peuvent malgré tout atteindre la Terre. Ce sont ces événements qui peuvent créer des aurores boréales, mais aussi perturber les communications radio et endommager des satellites. L’influence du vent solaire sur l’environnement magnétique de la Terre est appelée « météo spatiale ». Et jusqu’à l’apparition de Cluster, la météo spatiale restait un mystère. « Depuis plus de deux décennies, Cluster nous a montré à maintes reprises l’importance de la magnétosphère pour nous protéger du vent solaire », explique Philippe Escoubet, responsable de la mission Cluster, dans le communiqué de l’ESA. « Elle a observé les effets des tempêtes solaires pour nous aider à mieux comprendre et prévoir la météo spatiale. »

Rumba, Salsa, Samba et Tango ont étudié la magnétosphère de la Terre pendant vingt-quatre ans. Ils n’étaient prévus pour fonctionner que durant deux ans.

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Cette maquette présentée à la Cité de l’espace reproduit une expérience du CNES et montre les conséquences d’un objet d’un gramme lancé à 7 km/s sur un satellite CubeSat

Pourquoi désorbiter ?

Pour garantir l’accès à l’espace, l’Europe vise le “zéro débris” en 2030

Avec l’apparition des mégaconstellations, notamment Starlink de SpaceX, le nombre d’objets en orbite autour de la Terre a explosé. La plupart des satellites sont placés en orbite basse. On estime ainsi que plus de 6000 satellites se trouvent entre 500 et 600 km selon le rapport de l’ESA sur l’environnement spatial en 2024. Par ailleurs, près de 200 millions d’objets inactifs de plus d’1 mm seraient en orbite autour de la Terre. 1 million d’objets sont supérieurs à 1 cm et sont capables de causer d’importants dommages. 35 000 objets sont suivis par les réseaux de surveillance spatiale, notamment le CNES. Environ 9 100 d’entre eux sont des charges utiles actives, les 26 000 autres sont des débris de plus de 10 cm de taille.

L’ombre du syndrome de Kessler

Réduire les débris pour garantir l’accès à l’espace

Le danger serait de provoquer un syndrome de Kessler, une réaction en chaîne rendant difficile, voire impossible l’accès à l’espace. Pour éviter cela, la France s’est dotée de la Loi sur les opérations spatiales qui impose des délais de retour des charges utiles lancées en fin de mission. L’ESA de son côté souhaite atteindre le “zéro débris” d’ici 2030, tant sur les charges utiles que sur les éléments de fusées. L’Agence spatiale européenne a notamment encouragé la signature d’une Charte Zéros débris créée et rédigée par quarante acteurs du spatial pour atteindre cet objectif. Les rentrées des satellites Aeolus ou ERS-2 ces derniers mois participent de cette démarche pour vider l’espace d’engins spatiaux. Récemment, le CNES a édité un jeu vidéo sur mobile pour sensibiliser à la problématique des débris spatiaux. Une version XXL est proposée aux visiteurs de la Cité de l’espace dans l’espace d’exposition du Centre de lancement consacré à l’environnement spatial et aux débris spatiaux.

On estime à 200 millions le nombre d’objets de plus d’un millimètre en orbite autour de la Terre.

Le premier des quatre

Trois autres satellites appartenant à la mission Cluster doivent revenir d’ici août 2026

Après Salsa, les trois autres satellites appartenant à cette mini-constellation Cluster doivent, eux aussi, faire l’objet d’une rentrée ciblée. La trajectoire de Rumba a déjà été modifiée en août 2024 pour une rentrée atmosphérique en novembre 2025. Samba et Tango verront, leurs orbites modifiées, à leur tour, en novembre 2024, pour une rentrée atmosphérique planifiée pour août 2026.