Espace

Comment se prépare l’après-ISS ?

Fleur OLAGNIER • fleur.olagnier@gmail.com

©Andrey Armyagov – stock.adobe.com, NASA

Pas moins de 250 astronautes se sont succédé dans la Station spatiale internationale depuis son lancement en 1998. En avril prochain, l’Italienne Samantha Cristoforetti deviendra la première femme européenne à en prendre le commandement. Mais l’édifice est en fin de vie. La Nasa vient d’annoncer un arrêt des activités pour 2031, et la Chine a déjà son propre projet de station spatiale: Pékin a prévu de lancer pas moins de 6 missions cette année pour finaliser son infrastructure Tiangong. Qu’en pensent les Russes et les Européens ? Voici comment se profile l’ère «post ISS»… 

 

La Station spatiale internationale (ISS) est le plus grand objet artificiel en orbite autour de la Terre. Elle mesure pas moins de 110 m de long pour 420 t. Mais la station, située entre 350 et 400 km d’altitude depuis déjà 24 ans, se fait vieille. Les astronautes continuent de s’y relayer, tandis que les critiques fusent quant au gouffre financier qu’elle représente. Depuis sa création en 1998, pas moins de 150 milliards de dollars ont été engagés dans son développement et son entretien, et selon le Bureau de l’inspection générale de la Nasa, les Américains y dépensent chaque année près de 4 milliards de dollars. L’Esa investit quant à elle 300 millions d’euros par an dans la station. 

Prolongations

En 2024, l’accord intergouvernemental qui soutient le fonctionnement de l’ISS – entre l’Europe (Esa), les États-Unis (Nasa), le Japon (Jaxa), le Canada (ASC) et la Russie (Roscosmos) – prendra fin. Et petit à petit, l’équipage quitte le navire. Au printemps dernier, les Russes ont annoncé leur retrait à partir de 2025, notamment en raison de la vétusté inquiétante de leur module. De son côté, l’agence spatiale américaine a officiellement annoncé début février que les missions de l’ISS s’arrêteront en 2031. Pour l’heure, l’Esa semble suivre les Américains, tandis que la Jaxa a certifié que son laboratoire Kibo pourrait fonctionner encore 8 ans.

En 2031 donc, la Station spatiale internationale sera définitivement arrêtée et désorbitée. «À l’instar de l’ancienne station russe Mir, l’ISS va être précipitée sur le point Nemo proche du pôle sud dans le Pacifique: c’est le point le plus éloigné de toute terre émergée, explique Emmanuël Jehin, astrophysicien à l’université de Liège. L’ISS est assez basse et des manœuvres de ce type ont lieu régulièrement, même si ici, c’est évidemment la taille énorme de la station qui pose question. Envoyer des déchets se désintégrer dans l’atmosphère et retomber dans l’océan est également discutable… Cela coûterait cependant des sommes astronomiques de démanteler la station en orbite et de récupérer chaque partie sur Terre. Mais on ne peut pas laisser l’ISS dériver dans l’espace, elle pourrait retomber n’importe où. Il vaut mieux un désorbitage contrôlé qui devrait se faire sans danger».

Une ISS «commerciale» ?

En attendant, la station spatiale habitée sans interruption depuis novembre 2000 poursuit son petit bonhomme de chemin. À ce jour, plus de 3 000 travaux conduits par plus de 4 200 chercheurs de près de 110 pays ont été menés à bord. Tous les 6 mois, des équipes d’astronautes se relaient en orbite pour s’adonner à des expériences scientifiques en microgravité, se préparer aux séjours plus longs dans l’espace vers la Lune et Mars, et réaliser des opérations de maintenance nécessaires à l’édifice. Mi-avril, la mission habitée Crew-4 emportera, une fois de plus, un nouvel équipage. Lors de la prochaine salve, l’Italienne Samantha Cristoforetti deviendra commandant de l’édifice pour la durée de son séjour. Une première historique pour une femme. 

Kayla Barron devant les piments de l’expérience Advanced Plant Habitat, qui a permis de faire germer diverses plantes et légumes au sein de l’ISS

Mais ce petit ballet ne va pas durer. Plusieurs voix prônent pour une reconversion de l’avant-poste orbital au service du secteur privé. L’ex-président des États-Unis Donald Trump avait d’ailleurs émis cette idée dès 2018. Installer des laboratoires privés, des lieux pour créer de nouvelles technologies, accélérer le développement du tourisme spatial… (voir Athena n° 352, pp. 52-54) Tout cela pourrait avoir lieu, non plus sous l’égide des agences spatiales, mais de sociétés privées comme SpaceX (Elon Musk) ou Blue Origin (Jeff Bezos). À l’avant-garde et très concrètement, la mission Ax-1 de l’entreprise américaine Axiom Space sera la toute première mission entièrement privée de l’histoire de l’ISS. Son décollage est planifié pas plus tard que le 31 mars 2022 d’après le blog de la Nasa. La mission emportera 4 personnes – ayant payé 55 millions de dollars chacune pour 10 jours – chargées de réaliser 25 expériences scientifiques et de sensibilisation.

À noter que des stations commerciales seraient également en cours de développement chez Lockheed Martin (Starlab) et Blue Origin (Orbital Reef). «Pour moi, une reprise par des privés sur plusieurs années n’est pas réaliste, assène cependant Emmanuël Jehin. L’édifice est en fin de vie, il va continuer à se dégrader et demande beaucoup d’attention par des spécialistes entraînés. La station était prévue pour durer 15 ans et elle en a déjà fait le double. Elle devient obsolète sur de nombreux aspects, dangereuse, et il faut passer à quelque chose de nouveau». Et l’astrophysicien d’enchaîner: «Côté tourisme, la station est assez « sale », exiguë et encombrée à l’intérieur après toutes ces années. De plus, il n’y a qu’un seul hublot avec une vue vraiment intéressante. Je pense que l’ISS représente une étape importante de la conquête spatiale, mais qu’elle a fait son temps».

La Chine impressionne

Alors quid de l’«après-ISS» ? Les agences spatiales explorent leurs options. Le patron de Roscosmos indiquait en avril 2021 qu’un premier module destiné à une «nouvelle station orbitale russe» était d’ores et déjà en construction. Toutefois, depuis cette déclaration, c’est le silence radio. «Les Russes ont raté leurs dernières missions: ils sont très en retard au niveau technologique et ont peu de moyens financiers, souligne Emmanuël Jehin. Avec leur industrie vieillissante, ils sont largement derrière les États-Unis, la Chine ou même l’Inde. C’est pour cela qu’ils essayent de s’impliquer dans des projets comme celui de la station lunaire chinoise ou de la station orbitale chinoise Tiangong en construction, car ils savent qu’ils ne pourront pas y arriver tout seuls». Cette stratégie de Moscou vise également à dire «bye bye» aux Américains, leur collaboration étant de plus en plus restreinte depuis que le Soyouz russe est fréquemment remplacé par la capsule de SpaceX pour acheminer vivres et astronautes vers l’ISS. En outre, au vu du conflit qui oppose la Russie à l’Ukraine, la conquête spatiale n’est sans doute pas ce début 2022 la priorité du gouvernement russe…

Côté Nasa, construire une autre station spatiale en orbite terrestre n’est pour l’instant pas à l’ordre du jour. «Les États-Unis sont plutôt tournés vers la Lune avec leur programme lunaire Artemis (voir Athena n° 355, pp. 56-58) et le développement du « Lunar Gateway », une nouvelle station spatiale autour de notre satellite naturel. La course avec la Chine pour la conquête de notre satellite naturel est réellement l’enjeu de la décennie», affirme Emmanuël Jehin. L’Esa, quant à elle, s’est focalisée sur les missions robotisées d’exploration du Système solaire: cela coûte moins cher et donne aujourd’hui de «magnifiques résultats scientifiques».

Pékin, en revanche, multiplie les projets. «La Chine est aujourd’hui la 2e puissance mondiale en matière de conquête spatiale. Elle s’est posée sur la face cachée de la Lune et en a même ramené des échantillons. Elle s’est posée sur Mars avec un rover et a envoyé des hommes dans l’espace dans sa propre station spatiale construite en un temps record. L’empire du Milieu devrait rattraper les États-Unis à l’horizon 2030, avance le scientifique. La Chine impressionne donc déjà et pourtant, je pense qu’ils n’ont rendu publiques qu’une petite partie de leurs ambitions liées à l’espace, le volet militaire étant secret».

Le 29 avril 2021, la Chine a envoyé dans l’espace le premier des 3 éléments de sa future station spatiale Tiangong. «Elle sera 3 fois plus petite que la Station spatiale internationale, mais c’est un pied de nez aux Américains qui n’ont jamais souhaité inclure Pékin dans le développement et l’exploitation de l’ISS, poursuit Emmanuël Jehin. Jusqu’à présent, sa cadence de construction est impressionnante». Longue de 18 m, Tianhe est la pièce maîtresse de l’édifice qui comprendra de part et d’autre 2 autres modules Wentian et Mengtian, dans une configuration en forme de «T». L’assemblage doit être finalisé courant 2022 via pas moins de 6 missions successives, ce qui porterait le temps de construction total de l’édifice à 18 mois seulement… contre 10 ans pour l’ISS ! Tiangong devrait être habitée en continu avec des relèves d’équipage, et particularité, un télescope spatial de la taille de Hubble orbitera tout proche. Nommé XunTian, son lancement est prévu en 2024. Il observera en lumière visible et proche ultraviolet et aura la possibilité de s’amarrer au module principal Tianhe, pour des opérations de ravitaillement, de maintenance et de remplacement d’instruments.

«La Chine a invité les autres pays à collaborer dans le cadre de Tiangong. Mais cette « collaboration » n’en serait en fait pas vraiment une, analyse Emmanuël Jehin. Cette invitation sert avant tout à montrer que Pékin est capable. Ensuite, les chinois sont en retard au niveau scientifique, et accueillir des expériences d’autres pays leur permettrait de s’inspirer de ce qui se fait ailleurs – même si ces retards devraient être rapidement rattrapés».

Les européens ont déjà exprimé leur intérêt pour aller travailler dans une station spatiale neuve et moderne. Les Américains quant à eux, ne sont pas du tout dans la même optique, puisqu’ils évitent le partage d’informations scientifiques et technologiques avec la Chine. Finalement, l’ère «post ISS» demeure encore bien mystérieuse, mais ce qui est sûr, c’est que la course à l’espace est bel et bien relancée. 


Espace

Mais encore…

Théo PIRARD • theopirard@yahoo.fr

Le co-fondateur d’Apple, Steve Wozniak
(Photo Privateer)

Un fondateur d’Apple au secours de l’espace

Le nombre croissant de satellisations – notamment par la Chine et SpaceX – fait que le milieu spatial se pollue de plus en plus. Sous l’impulsion du phénomène New Space qui fait la part belle à l’entreprise privée pour des activités commerciales sur orbite. Cette augmentation inexorable des déchets autour de la Terre doit faire craindre le pire dans les décennies à venir. Steve Wozniak, co-fondateur d’Apple, en est conscient: il a décidé de financer le système Privateer pour faciliter la collecte de données précises sur le débris de l’environnement orbital.

Privateer va assurer le suivi des divers objets qui représentent un risque constant pour les satellites de plus en plus nombreux. Il va centraliser la collecte des infos sur le trafic sur orbite. Il envisage l’observation rapprochée grâce à des nano-satellites et de senseurs sur des engins spatiaux. L’objectif est de donner l’alerte au plus vite afin d’empêcher une désastreuse collision qui compromettrait une exploitation rentable des abords de notre planète. 

 

Un premier satellite pour la constellation de Spacebel

Avec sa filiale ScanWorld, Spacebel prépare le déploiement dès 2024 de petits satellites équipés d’imageurs hyperspectraux pour une aide à l’agriculture globale. La société liégeoise coopère depuis septembre 2021 avec la firme allemande ConstelIR spécialisée dans le business de l’infrarouge thermique pour établir un relevé précis des températures sur l’ensemble de notre planète. Le 19 février 2022, un démonstrateur de la technologie ConstelIR était envoyé dans l’espace avec un module Cygnus de ravitaillement de la station spatiale internationale. Ainsi ScanWorld va se familiariser à l’analyse de l’imagerie satellitaire dans la perspective de sa constellation. 

Essais sous vide du ConstelIR
(Photo Fraunhofer)

Démonstrateur ConstelIR autour de la Terre (Vue d’artiste) 

 

Détecteurs liégeois qui observent notre étoile

La société Deltatec est présente sur la sonde Solar Orbiter de l’ESA qui, lancée de Cap Canaveral le 10 février 2020, évolue sur orbite polaire. En juillet 2021, cet observatoire d’1,8 t s’est approché à quelque 42 millions de km du Soleil pour la première fois. À son bord, l’imageur ultraviolet Eui (Extreme Ultraviolet Full-Sun & High-Resolution Imager) du CSL (Centre Spatial de Liège). Deltatec a fourni les 3 caméras de cet instrument inédit qui prenait, ce 15 février, des images précises d’une spectaculaire éruption du Soleil. L’Observatoire Royal de Belgique gère l’analyse des images inédites qui sont réalisées par Eui pour une étude détaillée de l’atmosphère solaire. 

Gros plan sur notre étoile grâce à la sonde Solar Orbiter
(Photo NASA-ESA)

Bravo à l’équipe liégeoise de l’instrument Eui (Photo CSL)

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