03/03/2014 - Un pas de plus vers la fin des déchets spatiaux

Menéame

Enquêteurs UPM le projet international BETs sur déorbitation des déchets spatiaux par amarrages électrodynamiques. Parmi ses résultats figure le développement d’un simulateur d’utilité pour les agences spatiales et les entreprises.

Les préoccupations environnementales liées à la prolifération d’objets en orbite non fonctionnels font que la société n’est pas étrangère à ce problème qui ne semble pas être résolu. Les solutions proposées pour éliminer les 600 tonnes de déchets spatiaux On estime qu’il existe actuellement de multiples méthodes, mais la recherche d’une méthode efficace, économique et écologique, qui vise des chercheurs et des scientifiques spécialisés dans le secteur spatial, reste ouverte. Le scénario du syndrome de Kessler, avec des objets en collision en chaîne, et la nécessité de continuer à lancer, oblige à "nettoyer" l’espace par le déorbitage, c’est-à-dire à rendre à la Terre tous les satellites à la fin de leur vie utile.

À cette fin, le projet est né en 2010. BETs (The Bare Electrodynamic Tethers Project), financé par l’Union européenne dans le cadre de son programme-cadre FP7/Space, et qui s’achève maintenant avec des résultats prometteurs. À caractère international, il a été coordonné par la Commission européenne et la Commission européenne. Université polytechnique de Madrid (UPM) sous la direction du professeur émérite de la École technique supérieure d’ingénieurs aériens Juan Ramón Sanmartin Losada. Le groupe d’experts multidisciplinaire qui a réuni ce défi spatial a participé à la réunion du Conseil de sécurité des Nations unies. Universita degli Studi di Padova, le Laboratoire aérospatial national français (ONERA), Colorado State University (États-Unis), la société espagnole Emxys, la Agence aérospatiale allemande à Brême (DLR) et à la Fundación Tecnalia.

Comment fonctionne le système ?

Une amarre spatiale nue est une bande de matériaux conducteurs non isolants de plusieurs kilomètres de long, de quelques centimètres de large et de dizaines de microns d’épaisseur. "Tandis que le satellite est actif, l’amarrage est enveloppé compactement sur une bobine et, après la fin de la mission, il est déployé selon la verticale locale. Il fonctionne de manière totalement passive grâce à son mouvement relatif au plasma magnétisé de l’ionosphère," explique le professeur Sanmartin, qui a introduit ce concept en 1992.

Les électrons du plasma sont capturés par l’amarrage et éjectés par un petit dispositif appelé contacteur du plasma, qui s’allume une fois l’attaché déployé. Le résultat est une force de freinage de "Lorentz" du champ géomagnétique sur le courant dans l’amarrage. Il se trouve dans les technologies d’orbite appelées dissipateurs, qui n’ont pas besoin de carburant ou de système de puissance; en fait, l ’, l & ’ amarrage transforme l’énergie orbitale en électricité qui pourrait être utilisée par le satellite si nécessaire. "Un autre avantage que présente le système est qu’en éteignant momentanément le contacteur cesse la manœuvre d’orbite, utile s’il fallait éviter une collision," souligne-t-il.

BETs a atteint un niveau technologique qui permettra une démonstration en orbite. Au cours des trois années de travail, les travaux de recherche du projet ont porté sur la conception préliminaire d’une mission générique (en déterminant les dimensions du segment conducteur qui se traduisent par une faible probabilité de découpe par des débris spatiaux et un faible rapport masse-satellite), la simulation numérique de la dynamique, la probabilité de défaillance par impact avec des objets, ainsi que la conception, la construction et l’essai de plusieurs sous-systèmes tels que le contacteur plasma, l’électronique ou le mécanisme de déploiement. Les résultats du projet ont été présentés dans le cadre de la Scientific-Technical Subcommittee, United Nations Committee on the Pacific Uses of Outer Space, qui a eu lieu le 14 février à Vienne (Autriche).

L’un des résultats les plus pertinents de BETs est le développement d’un algorithme universel pour la détermination optimale de la géométrie de l’amarrage pour une mission générique. Cet algorithme, associé à un simulateur de vol, a culminé dans le logiciel BETSMA. Comme l’a décrit son créateur, le professeur de l’ETSI Aeronautiques Gonzalo Sánchez Arriaga, "il s’agit d’un outil informatique simple à utiliser qui permet aux utilisateurs non spécialisés d’obtenir les valeurs les plus significatives d’une mission avec des amarres. Outre la géométrie optimale de l’amarrage pour une mission donnée, le programme calcule les principales figures de mérite du système, y compris le temps de déorbitation, les masses des différents sous-systèmes, la trajectoire du satellite et la probabilité de survie de l’attachement."

L’outil est un simulateur de vol complet qui couvre de manière complète la conception et les performances des missions avec amarres et permet d’évaluer leurs coûts. Il peut donc être très utile aux agences spatiales, qui sont les principales parties prenantes dans le nettoyage des orbites les plus critiques, mais aussi aux entreprises du secteur ou aux groupes de recherche spécialisés. L’UPM commencera la commercialisation de celui-ci logiciel Dans les mois à venir.

Une méthode en hausse

"Il est fort probable que, si l’efficacité d’un système d’orbite économique, fiable et léger est démontré à maintes reprises, un accord international (par des modifications législatives appropriées) sera conclu, ce qui obligera à déborder les objets lancés à la fin de leur mission." Sur la base de cette conviction, les chercheurs de l’UPM continuent à travailler sur ce système qui est également avalisé par l’opinion de la communauté scientifique internationale, comme le montre la référence aux BETs faite par la revue spécialisée Aerospace American dans un article intitulé "Le concept d’amarrage électrodynamique gagne en force (Space Tether concepts gain momentum) ," publié en décembre 2013.

Le groupe a une nouvelle occasion de développer le système avec la mise en œuvre par l’Union européenne d’un programme-cadre pour ses activités de recherche et d’innovation, Horizon 2020 (H2020), qui comprend un appel d’offres d’Horizon 2020 pour des projets visant à réduire l’impact des déchets spatiaux par des méthodes passives. "Atteindre ce nouveau financement pourrait signifier une démonstration en orbite qui, en cas de succès, placerait les amarres aux portes de leur commercialisation et de leur exploitation sur le marché spatial," soutiennent les chercheurs.

________________________________________

UPM

El Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) difundió el 5 de octubre una propuesta para alcanzar la ignición por fusión con una trayectoria energéticamente menos exigente. La investigación corresponde a Luis F. Delgado-Aparicio, Masayuki Ono y Jonathan E. Menard; el artículo científico apareció el 10 de septiembre de 2026 en Physical Review Letters. La propuesta consiste en calentar primero el plasma...

Las células solares de perovskita suman un nuevo avance en la investigación fotovoltaica. Un trabajo publicado el 9 de octubre de 2026 en Nature Photonics presenta dispositivos con una eficiencia certificada del 27,31 %, mediante una estrategia que modifica los contactos moleculares de la célula. El estudio aborda también la estabilidad: los dispositivos muestran una pérdida de rendimiento prácticamente despreciable...

El posible uso de inteligencia artificial en ataques contra entidades financieras de Corea del Sur vuelve a centrar la atención en la automatización de la ciberdelincuencia. Reuters informó el 9 de octubre de 2026 de investigaciones en nueve bancos sobre incidentes que podrían haber contado con asistencia de IA. El dato debe leerse con cautela: investigar el papel de estas...

La Universidad de Castilla-La Mancha ha acogido los días 7 y 8 de octubre una reunión de coordinación de FIREFLY, un proyecto europeo que busca electrificar parte de la cadena de valor de la industria química y reducir su dependencia de los recursos fósiles. El encuentro se celebró en la Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas de Ciudad Real. El...

La Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona, perteneciente a la Universitat Politècnica de Catalunya, celebra sus 175 años con una exposición que conecta su historia con los desafíos tecnológicos y sociales de las nuevas generaciones de ingenieros. La muestra, inaugurada el 8 de octubre, puede visitarse hasta el 17 de octubre en CASA SEAT, en Barcelona, con entrada...