Une startup japonaise veut nettoyer l’orbite terrestre à coups de laser

EX-Fusion, une startup japonaise, a imaginé une solution radicale pour se débarrasser des débris qui s’amoncellent en orbite de la Terre. Selon Nikkei Asia, elle prévoit de les mettre hors d’état de nuire depuis la Terre en utilisant un puissant laser.

L’encombrement de l’orbite n’est pas une préoccupation récente, loin de là. À chaque fois qu’une fusée ou un satellite laisse du matériel dans cet environnement, que ce soit dans le cadre de sa mission ou par accident, on prend le risque que ces objets viennent percuter d’autres engins à une vitesse de plusieurs dizaines de milliers de kilomètres/heure, avec des conséquences potentiellement catastrophiques.

Lorsque l’aérospatiale était encore une industrie balbutiante et très exclusive, cette thématique était relativement anecdotique. Mais dans le contexte actuel, avec une nouvelle course à l’espace qui voit de plus en plus d’entreprises privées envoyer du matériel autour de la Terre, il devient de plus évident que la situation pourrait dégénérer si rien n’est fait.

On voit notamment apparaître le spectre du fameux syndrome de Kessler. Au-delà d’un certain seuil, la moindre collision pourrait déclencher une réaction en chaîne catastrophique. Elle laisserait derrière elle un immense nuage de microdébris qui fileraient à leur tour vers d’autres engins, et ainsi de suite. Il existe donc un vrai risque que l’orbite terrestre devienne complètement impraticable, avec tout ce que cela implique pour les communications, la science et l’exploration spatiale.

« Les débris orbitaux sont l’un des grands défis de notre ère. Maintenir notre capacité à utiliser l’espace est critique pour notre économie, notre sécurité, la technologie et la science », expliquait Bhavya Lal, une administratrice de la NASA, à l’automne 2022.

Nettoyer l’orbite sans quitter la Terre

Plusieurs institutions et entreprises tâchent donc de trouver des solutions avant qu’il ne soit trop tard. La plupart de ces acteurs travaillent sur des satellites capables de ralentir ces débris pour qu’ils viennent se consumer dans l’atmosphère. Mais cette approche représente un défi gigantesque d’un point de vue logistique — et même cauchemardesque pour les débris de petite taille. De plus, il n’est même pas garanti qu’elle suffise à faire une différence significative.

C’est là qu’intervient EX-Fusion, une jeune entreprise japonaise basée à Osaka. Au lieu de construire des véhicules spécialisés, elle veut se transformer en véritable éboueur de l’espace sans avoir à quitter la Terre, en n’utilisant rien d’autre que de la lumière.

Pour y parvenir, la startup s’est associée à EOS Space Systems, une entreprise australienne qui propose notamment un service de détection des débris orbitaux. Cette firme dispose d’un observatoire à Canberra qui permettra d’identifier des cibles, et notamment les petits débris de moins de 10 cm qui sont les plus difficiles à gérer.

EX-Fusion compte doter cet observatoire d’un puissant faisceau laser qui devrait permettre de mettre ces fameux débris hors d’état de nuire directement depuis la Terre. EOS dispose déjà d’une certaine expérience à ce niveau, puisqu’elle commercialise déjà des armes laser conçues pour détruire des drones.

Une technologie utilisée pour la fusion nucléaire

Mais cette fois, il ne s’agit pas de pulvériser du matériel. Cela générerait immanquablement d’autres débris qui feraient encore empirer la situation. EX-Fusion ne va donc pas utiliser les lasers à fibre optique qui existent déjà dans le domaine militaire. À la place, elle compte s’appuyer sur un arsenal technologique initialement développé dans le cadre d’expériences de fusion nucléaire.

Plus spécifiquement, elle mise sur un laser solide à pompage diode (ou DPSSL, pour diode-pumped solid-state laser). Dans ces engins, le faisceau produit par une diode laser est canalisé à travers un milieu amplificateur solide, comme un rubis ou un cristal enrichi au néodyme. Mais au lieu de cibler une petite capsule de combustible nucléaire, les ingénieurs vont le diriger droit vers l’espace.

L’idée, c’est d’émettre des pulsations laser répétées dans la direction opposée à la rotation d’un débris autour de la Terre. Cet apport d’énergie sera largement moins important que dans les expériences de fusion. Il sera tout juste suffisant pour diminuer la vitesse orbitale de l’objet. Au-delà d’un certain seuil, sa vélocité devient trop faible pour qu’il puisse se maintenir en orbite. Par conséquent, il devrait prendre la direction de la surface et se consumer lors de la rentrée atmosphérique.

La méthode est encore loin d’être au point. Mais elle est suffisamment prometteuse pour mériter d’être explorée dans le contexte actuel. À terme, elle pourrait être utilisée en parallèle des autres approches. Un tel laser pourrait se charger des plus petits débris, pendant que des satellites spécialisés s’occuperont des objets plus volumineux. Il ne reste plus qu’à espérer que ces projets arriveront à maturité avant que la Terre ne soit encerclée par un immense anneau de déchets spatiaux.

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