420 tonnes filant à 27 000 km/h. C’est le bilan de masse de l’ISS, la Station spatiale internationale, qui doit être précipitée de façon contrôlée vers l’océan en janvier 2031. Jamais dans l’histoire de l’exploration spatiale un objet d’une telle envergure n’avait été ramené depuis l’orbite vers la surface terrestre. Pour réussir ce défi sans précédent, la NASA a confié à SpaceX la construction d’un véhicule sur mesure, baptisé US Deorbit Vehicle (USDV), pour un contrat de 843 millions de dollars signé en juin 2024.

Sommaire

1. Le plus grand objet jamais désorbité
2. SpaceX hérite d’un chantier inédit
3. Une chorégraphie en plusieurs actes
4. Le Point Nemo, cimetière de l’orbite

Le plus grand objet jamais désorbité

L’ISS est sans doute le projet de construction le plus complexe jamais réalisé, le plus grand et le plus coûteux dans l’espace : ses modules ont nécessité 42 lancements distincts, et le laboratoire orbital offre un espace intérieur comparable à celui d’une maison de six chambres, étalé sur une superficie équivalente à un terrain de football. Pour comparaison, la station Mir soviétique, coulée dans le Pacifique en 2001, pesait à peine 137 tonnes. L’ISS, elle, pèse plus de 450 tonnes. Trois fois plus lourde. La différence d’échelle change radicalement la nature de l’opération.

Une rentrée non contrôlée pour un objet aussi massif serait un scénario cauchemardesque : de larges morceaux de la station atteindraient probablement la surface terrestre, et l’engin se désintègrerait de façon imprévisible, pouvant répandre des débris sur n’importe quel point de l’orbite de l’ISS, qui survole environ 90 % de la population mondiale. La maîtrise de la trajectoire n’est donc pas une option, c’est une nécessité absolue.

SpaceX hérite d’un chantier inédit

La NASA a sélectionné SpaceX pour développer et livrer l’US Deorbit Vehicle, capable de désorbiter la station spatiale tout en évitant tout risque pour les zones peuplées. Aucun engin existant ne possède les capacités requises pour mener cette mission à bien. SpaceX a donc conçu un appareil entièrement nouveau, à partir de sa base Dragon mais profondément transformé.

Sarah Walker, responsable du programme Dragon de SpaceX, a expliqué que l’USDV serait deux fois plus grand, disposerait de six fois plus de carburant, tout en générant et en stockant trois à quatre fois plus d’électricité que la capsule Dragon actuelle. Le véhicule embarque un réseau de 46 propulseurs pour assurer à la fois le contrôle d’attitude et la poussée élevée nécessaire aux dernières manœuvres de désorbitation. Un engin, en somme, pensé pour une seule mission, et qui ne volera qu’une seule fois.

Le véhicule sera la propriété de la NASA et exploité par l’agence, et non acquis comme service comme c’est le cas pour le transport de fret et d’équipage vers l’ISS. Ce détail contractuel est révélateur : la NASA veut garder un contrôle total sur la dernière manœuvre de sa station, sans déléguer les commandes.

Une chorégraphie en plusieurs actes

Le plan actuel prévoit une désorbitation en janvier 2031, ce qui implique le lancement de l’USDV en 2029. Le dernier échange d’équipage aura lieu juste avant ce lancement. L’équipage restera à bord pendant les vérifications de l’USDV et pendant que l’ISS commence à dériver vers des altitudes plus basses, jusqu’à ce que la station atteigne 330 kilomètres.

Après le départ des astronautes, la station continuera sa décrue naturelle pendant environ six mois. Lorsqu’elle atteindra 220 kilomètres d’altitude, l’USDV sera activé. La descente finale sera turbulente, et le véhicule devra maintenir le contrôle de façon totalement autonome. Il ne pourra pas compter sur les systèmes d’alimentation ou de communication de l’ISS durant les quatre derniers jours. Quatre jours en solo, à tenir la barre d’une structure en décomposition progressive. Le scénario a quelque chose de vertigineux.

Les grands panneaux solaires se détacheront et brûleront en premier, suivis des antennes et des radiateurs. Les composants plus massifs se fragmenteront eux aussi dans la descente à haute vitesse, mais des morceaux de la taille d’une petite voiture devraient survivre jusqu’à l’impact dans l’océan, le long d’une zone d’empreinte d’environ 2 000 kilomètres.

Le Point Nemo, cimetière de l’orbite

Le plan de transition de l’ISS cible un étroit couloir d’environ 2 000 kilomètres de long, proche du Point Nemo dans l’océan Pacifique Sud, zone de l’océan la plus éloignée de toute terre émergée sur la planète. Cette nécropole sous-marine, située à 4 km sous la surface, abrite déjà la station spatiale russe Mir et un véhicule de transfert automatisé baptisé Jules Verne. L’ISS y rejoindrait une longue liste de machines spatiales qui ont terminé leur vie dans ces eaux anonymes.

Il existe une ironie douce dans ce choix de destination. Les astronautes à bord de l’ISS sont les humains les plus proches du Point Nemo lorsqu’ils orbitent à bord de la station. Pendant trente ans, l’équipage le plus proche de cet endroit hors du monde était suspendu à 400 kilomètres au-dessus. En 2031, la station descendra rejoindre définitivement cet espace sans témoins.

Dana Weigel, responsable du programme ISS à la NASA, a déclaré que l’agence s’attend à ce que des pièces de la station, allant de la taille d’un four à micro-ondes à celle d’une berline, survivent à la rentrée atmosphérique et s’écrasent dans ce couloir. Ces fragments constitueront les derniers artefacts physiques d’une station qui a accueilli 270 personnes depuis l’an 2000, représentant 21 nations différentes. La NASA tentera de mettre de côté quelques objets à valeur historique, rapatriables à bord des capsules Dragon ou Soyouz, les cloches du bord, les journaux de bord, les panneaux muraux ornés de patchs de mission ont été cités à titre d’exemple. Le reste brûlera ou sombrera.

Des voix dissidentes existent. Jean-Jacques Dordain, ancien directeur général de l’ESA entre 2003 et 2015, affirme que détruire l’ISS reviendrait à priver les générations futures de l’une des créations technologiques les plus importantes de l’histoire de notre civilisation, et appelle à annuler cette décision. Il suggère de propulser l’ISS vers une orbite plus élevée pour la conserver dans l’espace, et a fait équipe avec Michael Griffin, ancien administrateur de la NASA, pour signer une demande de grâce officielle adressée aux cinq grandes agences spatiales. Une bouteille à la mer, pour l’instant : les alternatives comme le démantèlement, la réutilisation en orbite ou le placement sur une orbite plus haute ont toutes été écartées pour des raisons techniques. La physique, ici, a tranché avant les institutions.

Sources : techniques-ingenieur.fr | korii.slate.fr