Le coût écologique exorbitant des voyages spatiaux

Le coût écologique exorbitant des voyages spatiaux

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L’espace a perdu ses privilèges régaliens pour devenir progressivement le domaine des aventures commerciales. Les sociétés privées s’y livrent une bataille féroce pour conquérir un marché qui prend des formes d’Eldorado. La Station spatiale internationale (ISS) est ainsi passée de laboratoire international de recherche à hôtel de tourisme pour touristes fortunés. Le premier lancement entièrement privé vers l’ISS vient d’avoir lieu, premier d’une série qui s’annonce fructueuse. Mais il y a un côté très sombre à cette aventure : c’est le coût écologique qu’elle représente.

La mission SpaceX Axiom-1, qui consiste à envoyer quatre astronautes privés à la Station spatiale internationale, est la première d’une série de missions prévues par la NASA en coopération avec le milliardaire Elon Musk, fondateur de SpaceX, pour développer l’ISS à des fins commerciales dans le cadre de ce que l’on appelle l’économie de l’orbite terrestre basse. Le commandant de la mission Axiom-1 a said avec insistance qu’il ne s’agissait pas d’un exemple de tourisme spatial, car l’équipage a suivi une formation et la mission prévoit de mener des recherches biomédicales.

Néanmoins, les membres de l’équipage – tous des hommes âgés de 52 à 71 ans – auraient payé la somme faramineuse de 55 millions de dollars par billet, une somme qui financerait sans aucun doute un formidable programme de recherche biomédicale ici sur Terre. Mais au-delà du prix absurde du billet, on peut légitimement s’inquiéter des impacts environnementaux potentiels de telles escapades spatiales.

La mission utilise une fusée SpaceX Falcon 9 Block 5, avec l’équipage situé dans le vaisseau spatial Crew Dragon à son sommet. La fusée comporte deux étages : le propulseur d’appoint réutilisable qui contient la majeure partie (environ quatre cinquièmes) du carburant et qui retourne sur Terre pour être réutilisé, et un deuxième étage mis au rebut.

Le booster atteint une altitude d’environ 140 km avant de revenir sur Terre. L’énergie nécessaire pour propulser le vaisseau spatial vers l’ISS provient de la réaction de combustion entre le kérosène de qualité fusée et l’oxygène liquide, libérant des sous-produits dangereux pour l’environnement.

En effet, les lancements de fusées et le retour des composants réutilisables libèrent des polluants atmosphériques et des gaz à effet de serre dans plusieurs couches de l’atmosphère. Dans la moyenne et la haute atmosphère, ces polluants peuvent persister pendant des années, alors que les polluants équivalents rejetés à la surface de la Terre ou à proximité ne persistent que quelques semaines tout au plus. Cela s’explique par le fait qu’il y a moins de réactions chimiques ou d’événements météorologiques pour évacuer les polluants des couches moyennes et supérieures.

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Des polluants puissants

Le kérosène utilisé par les fusées Falcon de SpaceX est un mélange d’hydrocarbures, composé d’atomes de carbone et d’hydrogène. Ceux-ci réagissent avec l’oxygène liquide pour former du dioxyde de carbone (CO2), de la vapeur d’eau (H2O) et des particules de carbone noir ou de suie qui sont libérées par les gaz d’échappement de la fusée.

Le CO2 et l’H2O sont de puissants gaz à effet de serre, et les particules de suie noire sont très efficaces pour absorber les rayons du soleil. Cela signifie que tous ces produits chimiques contribuent au réchauffement de l’atmosphère terrestre.

Les oxydes d’azote (NOx), des polluants atmosphériques réactifs, se forment également pendant le lancement en raison des températures très élevées qui provoquent une réaction de liaison entre des molécules d’azote et d’oxygène habituellement stables. Des NOx sont également produits lors du retour sur Terre des composants réutilisables de la fusée, en raison des températures extrêmes produites par le frottement des boucliers thermiques lors de leur passage dans la mésosphère à 40-70 km.

Lorsque ces particules entrent en contact avec la couche d’ozone (dans la stratosphère), elles transforment l’ozone en oxygène, appauvrissant ainsi la fragile gaine qui protège la planète des rayons UV nocifs du soleil.

Bien que les émissions totales de CO2 de ce lancement soient faibles par rapport à celles de l’industrie aéronautique mondiale, les émissions par passager seront environ 100 fois supérieures à celles d’un vol long-courrier. Les émissions de suie sont également beaucoup moins importantes que celles de l’industrie aéronautique, mais lorsqu’elles sont libérées dans la moyenne et la haute atmosphère, les suies ont un effet de réchauffement 500 fois plus important qu’à des niveaux plus proches de la Terre. Cela est dû en partie au fait qu’il n’y a généralement pas de nuages et peu ou pas d’aérosols en concurrence avec la suie pour absorber les rayons du soleil.

Un cofondateur d’Axiom a comparé les possibilités de création de réseaux industriels et commerciaux en orbite terrestre basse aux premiers jours du développement d’Internet, une technologie désormais presque universellement accessible. Si nous étendons cette analogie pour imaginer des niveaux d’accès similaires à l’économie en orbite terrestre basse, les lancements de fusées sont susceptibles de devenir beaucoup plus courants que les 146 lancements réalisés en 2021.

Un tel scénario modifierait considérablement le climat de la Terre et compromettrait les progrès considérables réalisés dans la réparation de la couche d’ozone. À tout le moins, il est urgent de mener des recherches pour évaluer les conséquences d’une économie florissante en orbite terrestre basse sur notre planète, juste en dessous.

Source : Eloise Marais, professeur associé en géographie physique, Université de Californie, The Conversation-US.

Image d’en-tête : photo SPACEX

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