Une partie importante de la section principale de la fusée Longue Marche CZ-5B, qui a décollé le 29 avril dernier et placé en orbite terrestre le module principal de la future station spatiale chinoise, pourrait revenir sur Terre entre cette nuit et tôt demain matin, dimanche, dans une descente incontrôlée.
Le gouvernement chinois, fabricant de la fusée et l’un des plus importants au monde, a admis vendredi qu’il est possible que des morceaux de la section principale touchent des zones peuplées qui comprennent une vaste zone allant de New York, Madrid et Pékin au Chili et à la Nouvelle-Zélande.
Mais pourquoi le gouvernement chinois, et la communauté scientifique en général, n’ont-ils pas été en mesure de prédire la zone d’impact précise comme ils l’ont fait pour d’autres lancements ? Tout est lié à l’orbite atteinte par la section et à son orbite elliptique autour de la Terre.
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Que s’est-il passé pendant la mission 5B-Y2 ?
La mission 5B-Y2 a décollé, le 29 avril dernier, du centre spatial de Wenchang avec la section principale de la future station spatiale chinoise. Il s’agissait du deuxième décollage de la variante 5B de la fusée lourde Longue Marche 5, également connue sous le nom de Chang Zheng 5, ou CZ-5.
La fusée a accompli sa mission qui consistait à placer le module de la station spatiale en orbite terrestre basse (LEO, ou Low Earth Orbit) mais, dans le processus, la section principale de la fusée CZ-5B, de la taille d’un immeuble de dix étages, a également accompagné le modulol jusqu’à l’orbite souhaitée avant de se déconnecter. Habituellement, ces sections contiennent des moteurs qui peuvent être activés une fois déconnectés pour les ramener de force vers la Terre, en les plaçant sur une trajectoire qui mène à un atterrissage en mer. Toutefois, l’agence spatiale chinoise a choisi de ne pas placer de moteur pour cette fonction sur la section principale, de sorte qu’il faudra compter sur la friction lors de l’approche de l’atmosphère pour la rentrée.
Pourquoi cela a-t-il créé un problème ?
La plupart des systèmes de lancement utilisés aujourd’hui sont conçus pour un usage unique, soit parce qu’une bonne partie de leurs principaux composants ne peuvent supporter qu’un seul décollage, soit parce que leurs sections sont conçues pour se désintégrer lors de la rentrée dans l’atmosphère terrestre, rester en orbite puis redescendre lorsqu’elles commencent à perdre de l’altitude, ou encore échapper au champ gravitationnel de la Terre et voyager dans l’espace sans cap fixe.
La série Longue Marche de la Chine ne peut être utilisée qu’une seule fois, et la plupart de ses composants doivent se désintégrer en raison de la chaleur intense causée par la friction lorsqu’ils entrent dans l’atmosphère. Cependant, la section principale de la fusée CZ-5B de la mission 5B-Y2 a été mise en orbite avec la cargaison qu’elle transportait.
Étant donné qu’il s’agit d’une section sans surfaces de contrôle (la fusée est entièrement automatisée et non habitée), il n’y a aucun moyen de la contrôler pour qu’elle revienne sur Terre à l’angle et à la vitesse précis afin de la « pointer » pour qu’elle atterrisse dans un endroit sûr, comme c’est le cas lors des missions habitées ou avec les véhicules spatiaux qui peuvent être contrôlés à distance.
Les agences spatiales peuvent prédire la date, l’heure et l’endroit où une fusée/capsule/véhicule (contrôlable) atterrira sur la Terre parce qu’elles peuvent contrôler et modifier tous les facteurs ci-dessus.
Mais, ce n’est pas le cas avec la fusée CZ-5B.
Pourquoi la rentrée dans l’atmosphère a-t-elle été retardée ?
En atteignant une orbite plus élevée que prévu, la section de la fusée prend plus de temps pour être affectée par le champ de gravité de la Terre et la friction de l’atmosphère. De plus, n’ayant aucun contrôle sur la section, l’agence spatiale chinoise n’a aucun moyen de modifier sa trajectoire, son angle d’entrée ou sa vitesse.
La situation est encore compliquée par le fait que, n’étant pas sous contrôle, il peut rentrer dans l’atmosphère dans une fenêtre située entre 41,5 degrés de latitude nord et 41,5 degrés de latitude sud. Ceci, combiné à son orbite elliptique, fait que la section rebondit pratiquement lorsqu’elle tente de pénétrer dans l’atmosphère, ce qui a retardé sa rentrée dans l’atmosphère. On s’attend à ce que d’ici ce soir ou tôt dimanche matin, la section pénètre enfin dans l’atmosphère. Cependant, cela a créé un haut degré d’incertitude quant à l’endroit où les morceaux qui survivent à leur voyage dans l’atmosphère auront un impact.
En ce moment, la section de la fusée se déplace à une vitesse de près de 17 150 miles par heure (MPH).
Pourquoi les scientifiques ne peuvent-ils pas localiser la zone d’impact ?
N’ayant aucun contrôle direct sur la section de la fusée, il n’y a aucun moyen de contrôler des variables telles que la vitesse et l’angle de tangage, la section est donc à la merci des lois de la gravité.
Notre dernière prédiction pour la rentrée du corps de la fusée #LongMarch5B CZ-5B est 🚀 09 mai 2021 03:30 UTC ± 4 heures le long de la trajectoire au sol indiquée ici. Suivez notre Twitter pour les mises à jour. 1/4
**Pas encore de nouvelles informations sur la prédiction de ce matin – mise à jour du tweet pour enlever le lien vers le site web. pic.twitter.com/5TdgoTJcrX– The Aerospace Corporation (@AerospaceCorp) 8 mai 2021
Comme la section est en orbite basse, ce n’est qu’une question de temps avant que la friction avec l’atmosphère et le champ de gravité de la Terre ne provoquent la décélération de la fusée et sa rentrée. Mais c’est précisément le manque de contrôle qui empêche les scientifiques de prévoir avec précision le lieu de l’impact.
La projection la plus récente de l’U.S. Space Command plaçait la section entrant dans l’atmosphère entre 10 h 13 aujourd’hui, samedi, et 4 h 13 dimanche. Pendant ce temps, la Division du suivi et de la surveillance des objets spatiaux de l’Union européenne a estimé que la rentrée dans l’atmosphère se produirait entre 14 heures samedi et 6 heures dimanche.
Les zones de réintroduction possibles (les lignes jaunes et bleues dans le graphique du tweet posté ci-dessus) comprennent différents États des États-Unis, l’Amérique centrale et la partie supérieure de l’Amérique du Sud, ainsi que des régions d’Espagne, différents pays de l’Union européenne et l’Afrique.
Quelle est la taille et le poids de la section de la fusée CZ-5B qui retournera sur Terre ?
La section, d’environ 98 pieds de long, pèse entre 18 et 22 tonnes, selon une publication de l’agence de presse internationale Reuters. Bien que la plupart des pièces doivent se désintégrer lors de la rentrée dans l’atmosphère, certains composants sont conçus pour résister aux températures élevées rencontrées lors du décollage et de la pénétration dans l’atmosphère pour atteindre l’orbite. Ce sont ces pièces qui pourraient avoir un impact sur les zones habitées de la Terre, et qui peuvent atteindre la taille et le poids d’un pick-up Ford F-150.
Cette section est l’une des plus grandes pièces spatiales à être rentrée dans l’atmosphère, dépassée par des morceaux de la navette spatiale Columbia qui a explosé en 2003, une section de la station spatiale russe Salyut 7 qui est rentrée en 1991, et une partie de la station américaine Skylab qui est rentrée en 1979.
Y a-t-il un risque que des morceaux de la section touchent des zones habitées ?
Oui, il est possible que des morceaux de la fusée touchent des zones habitées. Toutefois, selon le gouvernement chinois, les chances qu’un tel scénario se produise sont extrêmement faibles.
« Il est courant dans le monde que les sections supérieures des fusées se désintègrent lorsqu’elles pénètrent dans l’atmosphère. Le gouvernement chinois surveille de près la trajectoire de la section et, d’après ce que j’ai compris, la section est complètement désactivée. Cela signifie que la quasi-totalité de ses pièces brûleront pendant la descente, il est donc peu probable que les avions ou les bâtiments à la surface soient endommagés », a déclaré le porte-parole du gouvernement chinois, Wang Wenbin, en réponse à une question de Bloomberg News.
Les pays qui pourraient être affectés peuvent-ils demander réparation au gouvernement chinois ?
Bien qu’il n’existe pas de lois mondiales régissant la rentrée d’objets spatiaux dans l’atmosphère terrestre, les pays suivent des principes de sécurité de base. Toutefois, les pays ne sont pas obligés de suivre ces principes, et ils ne sont pas juridiquement contraignants.
Cependant, l’article VII du Traité de l’espace prévoit certaines responsabilités pour les dommages causés par la rentrée d’un objet spatial, comme la réponse, par une compensation monétaire, s’il est démontré qu’un objet spatial artificiel (fabriqué par des humains), ou une partie d’un objet spatial artificiel, a causé un dommage à un bien ou à un aéronef.
Toutefois, l’article ne s’applique qu’entre gouvernements, de sorte qu’une personne individuelle n’a aucun scrupule à demander une indemnisation pour les dommages ou les préjudices causés par un tel événement. L’individu devrait traiter sa demande par l’intermédiaire du gouvernement, qui négocierait ensuite avec le gouvernement du pays propriétaire de l’objet spatial.
Selon un article de Spacenews.com, on estime qu’au cours d’une année, un total de 100 tonnes d’objets spatiaux fabriqués par l’homme entrent dans l’atmosphère terrestre entre 50 et 50 descentes incontrôlées.
Des incidents similaires se sont-ils produits dans le passé ?
Oui. Tout au long de l’histoire, le programme spatial chinois s’est peu soucié de l’endroit où atterrissaient les pièces et les véhicules de ses fusées.
Les fusées lancées depuis l’un de ses principaux centres spatiaux, dans le Sichuan, tombent relativement fréquemment sur des zones rurales situées à proximité des rampes de lancement. En 2020, des morceaux d’une fusée de soutien du premier véhicule CZ-5B ont atterri sur un village de Côte d’Ivoire.
