Les débris spatiaux menacent ! L'équipe de Würzburg développe une solution satellite innovante

Les débris spatiaux menacent ! L'équipe de Würzburg développe une solution satellite innovante

Les dangers des débris spatiaux deviennent de plus en plus critiques, notamment pour la fonctionnalité des voyages spatiaux internationaux. L'accent est mis sur les vieux satellites et les débris, qui présentent des risques de collision à la fois pour les engins spatiaux actifs et pour l'équipage de la Station spatiale internationale (ISS). Une équipe de recherche internationale coordonnée par l'Université de Würzburg et l'Université technique de Berlin travaille sur un projet prometteur pour relever ce défi. Sous le nom de projet « gEICko : Kit de capture innovant basé sur Gecko pour les actifs orbitaux non coopératifs et non préparés », un satellite est en cours de développement, destiné à éliminer spécifiquement les débris spatiaux. L'Union européenne a fourni un financement de quatre millions d'euros dans le cadre de l'EIC Pathfinder, dont près de 700 000 euros sont réservés à Würzburg.

Le problème est explosif : plus de 50 000 objets de rebut d'un diamètre d'au moins dix centimètres circulent sur l'orbite terrestre, et leur nombre ne cesse de croître, notamment en raison de collisions et d'explosions. Afin d’éviter de futures collisions, l’ISS a déjà dû effectuer à plusieurs reprises des manœuvres d’évitement. La technologie actuelle vise à interagir efficacement avec ces objets non coopératifs grâce à un nouveau système d’accueil, ce qui n’a pas encore été réalisé. La complexité de ces opérations augmente avec la taille et l'orbite des objets cibles.

Des solutions innovantes grâce à la technologie Gecko

La solution recherchée par l’équipe de recherche repose sur le principe adhésif des pattes des geckos. Ces animaux utilisent des milliards de poils fins pour adhérer aux surfaces verticales et lisses. Un système d'amarrage a été conçu pour le satellite utilisant des matériaux spéciaux pour gecko fixés à la surface de contact du satellite. Ces matériaux utilisent les forces de Van der Waals, qui permettent une adhésion même sans charge électrique. Le satellite, également appelé « chasseur », s’amarre aux objets cibles et peut spécifiquement modifier leur orbite afin de pouvoir les retirer de l’orbite terrestre.

De plus, il est prévu que le satellite Gecko puisse également atteindre des satellites en activité pour effectuer des travaux de maintenance. Cela pourrait contribuer à prolonger la durée de vie des technologies existantes tout en minimisant les déchets dans l’espace. Des cordes spéciales et du matériel de forage inspirés de la guêpe des bois sont utilisés pour assurer l'efficacité des opérations.

Le rôle des CubeSats et les prévisions de marché

Parallèlement à ces développements, l’industrie des CubeSat affiche des taux de croissance remarquables. Environ 200 nouvelles entreprises ont été fondées au cours des cinq dernières années et le marché européen des CubeSats atteindra 35,4 milliards de dollars d'ici 2033, avec un TCAC de 12 %. Les conceptions modulaires et l'intégration de nouvelles technologies telles que les capteurs quantiques et la propulsion hypersonique révolutionnent les possibilités de voyage dans l'espace.

L’importance croissante des CubeSats se reflète dans diverses tendances qui dynamisent l’industrie spatiale. La diversification des applications dans des domaines tels que la surveillance énergétique et la défense est soutenue par des programmes de financement de l'UE et des investissements privés dans des startups. Les développements de la technologie CubeSat pourraient également avoir un impact positif sur des projets tels que l'initiative gEICko en promouvant des approches rentables et innovantes.

Le professeur Enrico Stoll, l'un des principaux scientifiques du projet, travaille depuis une décennie sur le principe adhésif qui est désormais appliqué à cette technologie. L'objectif est de développer un prototype fonctionnel du mécanisme d'amarrage d'ici la fin de la période de financement de trois ans, avec une prévision optimiste du déploiement des satellites Gecko dans une dizaine d'années.

Les efforts visant à nettoyer les débris spatiaux sont non seulement innovants, mais ils sont également nécessaires de toute urgence pour garantir la sécurité des engins spatiaux actuels et futurs. Le défi reste de taille, mais les progrès réalisés grâce à des projets comme « gEICko » pourraient être cruciaux pour l’avenir de l’exploration spatiale.

Pour plus d'informations, voir Université de Wurtzbourg, scinéxx et éditorial.