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La Station spatiale internationale ne peut pas durer éternellement. Voici comment il finira par mourir par le feu.

La Station Spatiale Internationale Ne Peut Pas Durer éternellement. Voici

Ce qui monte doit redescendre – y compris, malheureusement, la Station spatiale internationale.

Depuis exactement 20 ans maintenant, l’immense laboratoire en orbite abrite constamment des humains, la poignée chanceuse de Terriens qui, à un moment donné, s’aventurent dans le monde à l’envers de la microgravité. Mais comme le reste d’entre nous, la Station spatiale internationale vieillit. Et il ne peut pas rester en orbite indéfiniment – il a besoin d’un coup de pouce régulier ou d’une injection de carburant de la part d’un vaisseau spatial en visite. Si ces augmentations s’arrêtent ou que quelque chose ne va pas, tôt ou tard, le laboratoire tombera.

« Fondamentalement, tout cargo qui arrive à la station spatiale, ou en fait tout ferry-boat, a généralement un surplus de propulseur dans une certaine mesure », a déclaré à Space Jonathan McDowell, un astronome à Harvard spécialisé dans le suivi des objets et la chute de l’orbite. .com. « Ils doivent avoir du propulseur pour faire le rendez-vous, et puis ils peuvent parfois en avoir plus pour faire un reboost. »

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Pour l’instant, ces vols se poursuivront au moins jusqu’en 2024. Et en raison de la nature internationale de la station – c’est un partenariat entre les États-Unis, la Russie, le Canada, le Japon et les pays participants de l’Agence spatiale européenne – la décision de la retirer sera toujours être basé à la fois sur l’ingénierie et la politique.

« Alors que l’ISS est actuellement approuvée pour fonctionner au moins jusqu’en décembre 2024 par les gouvernements partenaires internationaux, d’un point de vue technique, nous avons autorisé l’ISS à voler jusqu’à la fin de 2028 », ont écrit des responsables de la NASA dans un communiqué à Space.com. « De plus, notre analyse n’a identifié aucun problème qui nous empêcherait de dépasser 2028 si nécessaire. »

Mais un jour, l’heure de la station viendra. L’installation vieillit et est constamment exposée aux impacts des débris spatiaux et des micrométéorites. Si les humains ne le retirent pas, les dangers de l’espace finiront par le faire.

Le sort éventuel de la station spatiale a toujours été un spectre pour la NASA et Roscosmos, l’agence spatiale fédérale russe, mais avec le temps, il est devenu plus important dans l’esprit des experts spatiaux.

«’Oh, nous finirons par le faire tomber,’ l’idée a toujours été; ‘Nous nous engageons à la désorbiter.’ Mais j’ai l’impression qu’ils n’ont pas vraiment réfléchi aux détails jusqu’à il y a environ cinq ans », a déclaré McDowell. «Jusque-là, c’était comme: ‘La la la, c’est en orbite, nous sommes toujours en train de le construire, nous n’allons pas nous soucier de savoir comment nous en débarrasser.’ Ce n’est peut-être pas tout à fait la façon dont vous devriez faire les choses. « 

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Station spatiale internationale

La Station spatiale internationale en septembre 2000, juste avant que les humains ne prennent la résidence permanente dans l’installation. (Crédit d’image: NASA)

L’un des principaux acteurs du changement a été le Groupe consultatif sur la sécurité aérospatiale de la NASA, un groupe qui évalue les mesures de sécurité prises par la NASA dans les vols spatiaux. Le panel soulève depuis au moins une décennie des inquiétudes quant à la fin de la station spatiale, stimulée par le retrait imminent des véhicules de la navette spatiale de la NASA, qui auraient pu être utilisés pour désorbiter la Station spatiale internationale.

Le groupe cite toujours régulièrement la question dans ses analyses des politiques de la NASA.

« Le panel continue de suivre l’état d’avancement des travaux sur la stratégie de désorbitation prévue pour l’ISS et la mise au point de certains libellés dans le document relatif au programme de la station spatiale », a déclaré David West, membre du panel, lors de la réunion trimestrielle du groupe qui a eu lieu pratiquement le 1er octobre. « Nous continuerons de suivre les progrès accomplis pour parvenir à un accord sur la stratégie par toutes les parties. »

Des scénarios pour une désorbitation programmée de la station spatiale et une réponse en cas de problème majeur sont en préparation, a confirmé la NASA, mais ne sont pas encore rendus publics. « La NASA travaille activement avec l’ensemble du partenariat de la Station spatiale internationale sur des plans de désorbiter en toute sécurité la station spatiale à la fin de sa vie », ont écrit des responsables de la NASA dans un communiqué à Space.com.

Des décennies dans la fabrication

La planification de la station spatiale a commencé dans les années 1980, et si aujourd’hui le concept d’un laboratoire en orbite massive est banal, à l’époque il était sans précédent.

«Personne ne savait comment construire quelque chose comme ça quand nous avons commencé sur l’ISS», Christian Maender, directeur de la fabrication et de la recherche dans l’espace pour la société Axiom, basée à Houston, qui prévoit de construire sa propre station spatiale en sautant au large de la Station spatiale internationale, a déclaré Space.com. «Nous avons construit le plus grand projet d’ingénierie jamais réalisé en temps de paix, et en construisant des éléments d’un vaisseau spatial global qui ne se sont jamais vus ou touchés jusqu’à ce qu’ils soient en orbite.

Au total, la construction de la station spatiale a nécessité 42 lancements séparés. L’installation pèserait plus de 900 000 livres. (420 000 kilogrammes) sur Terre, est presque la longueur d’un terrain de football et possède autant de volume habitable qu’une maison de six chambres, selon la NASA.

C’est gros.

La disparition de la station n’a pas été complètement ignorée pendant la conception de l’installation. Quelques années plus tôt, en 1979, la station Skylab de la NASA est tombée hors de son orbite. L’agence avait prévu de guider l’installation vers une destruction contrôlée dans l’atmosphère terrestre en utilisant un vol précoce de la navette spatiale. Mais ce véhicule a été retardé, laissant le Skylab de 80 tonnes échoué alors même que l’activité solaire reprenait, réchauffait et élargissait l’atmosphère de la Terre, et accélérait ainsi la catastrophe de l’installation.

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Station spatiale internationale

Une image montrant la mission de navette spatiale proposée par la NASA pour booster Skylab. Des retards dans le lancement de la navette ont fait que la station est tombée hors de son orbite avant qu’une navette ne vole. (Crédit d’image: NASA)

En conséquence, le vaisseau spatial est tombé de lui-même, hors de contrôle, ne laissant aucun moyen à la NASA de cibler les pièces sur des zones éloignées ou de ralentir suffisamment la descente du vaisseau spatial pour réduire la taille de ces pièces. Au lieu de cela, des morceaux de la station dispersés à travers l’Australie, le plus grand d’entre eux étant un énorme réservoir d’oxygène. L’incident a marqué un tournant dans la façon dont les gens pensent à la façon dont les grands objets quittent l’orbite.

« Dans les premiers jours de l’ère spatiale, personne ne s’en inquiétait. Une grosse chose tombant du ciel, pas de grand cri », a déclaré McDowell. « Les gens sont de plus en plus réticents au risque au fil des ans. » Et plus le vol spatial se prolonge, plus les experts s’inquiètent des débris orbitaux abandonnés, en particulier les plus gros.

Le risque que la station spatiale tombe seule sur Terre est important, a fait valoir McDowell. À environ 400 tonnes, la station spatiale est de loin l’objet le plus lourd fabriqué par l’homme à avoir jamais fait le tour de la Terre. Plus un objet est grand, moins l’atmosphère est susceptible de le brûler complètement. Et en raison des panneaux solaires étendus de la station spatiale, il est vulnérable à une rotation incontrôlable, auquel cas les options de sauvetage seraient limitées, a déclaré McDowell.

Peu importe ce qui a conduit à une entrée incontrôlée, les résultats ne seraient pas beaux, a-t-il déclaré, bien que pas sombres au niveau d’une catastrophe nucléaire. Ce serait plus comme un accident d’avion, bien qu’avec des débris répartis sur une zone beaucoup plus large. « Le pire, le pire des cas, je suppose que c’est un 11 septembre, non? », A déclaré McDowell. « Parce que c’est dans le pire des cas un avion qui s’écrase, dont une partie est dans une zone peuplée. Et c’est mauvais. Mais ce n’est pas un astéroïde touché. »

Comment détruire une station spatiale (en toute sécurité!)

Alors, comment contrôler la rentrée de la station spatiale?

Un groupe d’ingénieurs de la NASA et de Roscosmos a présenté un article évaluant certaines options d’élimination lors du Congrès international d’astronautique 2017. Leur travail est basé sur les procédures de désorbitation menées sur la station spatiale russe Mir en 2001; la Station spatiale internationale est environ trois fois plus lourde.

Mais l’essentiel du plan reflète la façon dont la station spatiale conserve son altitude pendant les opérations normales. Le plus souvent, un véhicule cargo russe Progress effectuera une brûlure lorsqu’il est amarré à la station ou transférera du carburant dans les propulseurs du module de service principal pour alimenter la combustion de la station; de toute façon, la station monte.

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Dans une désorbitation contrôlée, les véhicules Progress feraient la même chose mais dans le sens inverse, abaissant l’altitude la plus basse de la station. Selon le réseau précis d’engins spatiaux à portée de main, les propulseurs du module de service pourraient également être utilisés.

Ces brûlures minutieusement programmées feraient descendre la station à un seul point de son orbite, rendant la rentrée plus prévisible et permettant aux gestionnaires de cibler les débris vers le vaste et peu peuplé du sud de l’océan Pacifique. Le reste dépend de la puissance destructrice de l’atmosphère terrestre. La stratégie, sans surprise, a ses risques. Si quelque chose frappe un calendrier de combustion, eh bien, il y a la prévisibilité.

Le document de 2017 présente des options à la fois pour une désorbitation programmée et en réponse à une catastrophe potentielle sur la station spatiale. Si quelque chose tourne soudainement mal sur le laboratoire en orbite, les organisations derrière l’installation n’auront que deux semaines pour décider comment procéder, a écrit le groupe.

Une autre voie à suivre

Le successeur de la Station spatiale internationale pourrait faire face à une retraite beaucoup plus douce – même si elle reste ardente.

Axiom Space, basé au Texas, prévoit de lancer de nouveaux modules de stations à partir de l’année prochaine et, alors que l’intérêt commercial pour accéder à l’orbite grandit et que l’ISS vieillit, se sépare finalement de la Station spatiale internationale pour former sa propre installation orbitale de vol libre.

Mais Axiom a appris du sort compliqué de la station spatiale et s’est déjà demandé comment se terminerait son installation. La société prévoit que ses modules soient plus vraiment modulaires que ceux de la station spatiale, avec la capacité de supprimer et de remplacer facilement des segments de toute façon, ce qui donne à la société une certaine flexibilité dans son avenir.

L’agencement signifie également que chaque module peut contrôler son propre destin. « Chaque module sera conçu avec ses propres fonctions de guidage, de navigation et de contrôle, ses propres capacités de propulseur », a déclaré Maender. «Ainsi, ils peuvent voler essentiellement par eux-mêmes, puis quand ils en ont besoin, ils peuvent se séparer et revenir par eux-mêmes dans l’atmosphère terrestre.

Envoyez un courriel à Meghan Bartels à [email protected] ou suivez-la sur Twitter @meghanbartels. Suivez nous sur Twitter @Spacedotcom et sur Facebook.

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