Pour la première fois, des chercheurs ont directement observé et mesuré la pollution atmosphérique créée par la rentrée d’un étage de fusée SpaceX, en temps quasi réel. Cette percée, réalisée grâce à un instrument laser spécialisé appelé LIDAR, marque une avancée significative dans la compréhension de l’impact environnemental de l’augmentation des débris spatiaux. L’étude confirme que la rentrée des vaisseaux spatiaux libère des quantités substantielles de matériaux – en particulier du lithium – dans l’atmosphère, suscitant des inquiétudes quant aux effets à long terme sur le climat et la chimie atmosphérique.
L’observation : un panache de Falcon 9 au-dessus de l’Europe
Le 20 février 2025, l’étage supérieur d’une fusée SpaceX Falcon 9 s’est désintégré au-dessus de l’Europe, dispersant des débris à travers la Pologne. Des chercheurs de l’Institut Leibniz de physique atmosphérique en Allemagne ont saisi l’occasion pour mesurer le panache de pollution qui en résulte. À l’aide du LIDAR, ils ont détecté une densité de lithium décuplée à une altitude d’environ 60 miles (96 kilomètres), environ 20 heures après la vaporisation de la fusée près de la côte irlandaise.
L’équipe a vérifié ses résultats à l’aide de modèles de circulation atmosphérique, confirmant que le panache observé s’alignait sur la trajectoire prévue des débris rentrant. Cette méthode de vérification est essentielle car les conditions atmosphériques peuvent disperser rapidement les polluants, ce qui rend difficile un traçage précis sans modélisation sophistiquée.
Pourquoi le Lithium ? Un traceur atmosphérique unique
Les chercheurs se sont concentrés sur le lithium car il est naturellement rare dans l’atmosphère. Cela en fait un marqueur idéal pour identifier la pollution provenant des rentrées d’origine humaine. Selon l’auteur principal Robin Wing, les engins spatiaux, en particulier ceux dotés de coques en aluminium-lithium et de batteries au lithium, peuvent fournir beaucoup plus de lithium en un seul événement que les sources naturelles.
“Nous estimons qu’une seule fusée Falcon 9 peut libérer environ 30 kilogrammes de lithium, alors que les sources naturelles n’en contribuent qu’environ 80 grammes par jour à l’échelle mondiale.”
Le problème croissant des débris spatiaux
Le nombre croissant de satellites en orbite signifie des rentrées plus fréquentes de débris spatiaux. L’Agence spatiale européenne estime que plus de trois débris reviennent quotidiennement sur Terre, libérant des centaines de tonnes de matériaux dans l’atmosphère chaque année. Bien que leur quantité soit inférieure à celle des météorites naturelles, ces débris artificiels constituent une menace unique en raison de leur composition.
Contrairement aux roches spatiales naturelles, les engins spatiaux contiennent des matériaux comme l’aluminium et le lithium, qui peuvent perturber la couche d’ozone et altérer l’équilibre thermique atmosphérique. L’aluminium, en particulier, réagit rapidement avec l’oxygène, formant de l’alumine, un appauvrisseur d’ozone connu. Mesurer directement l’aluminium est un défi en raison de sa vitesse de réaction rapide, mais les scientifiques visent à affiner leurs méthodes pour de futures observations.
Recherches futures et implications
L’équipe Leibniz développe actuellement un système LIDAR plus avancé, capable de détecter simultanément plusieurs composés métalliques. Cela leur permettra de différencier plus précisément la pollution provenant des engins spatiaux et des sources naturelles.
Eloisa Marais, professeur de chimie atmosphérique à l’University College de Londres, souligne l’importance de ces recherches pour améliorer les modèles environnementaux. Une modélisation précise est cruciale pour évaluer le véritable impact mondial des rentrées d’engins spatiaux.
L’étude confirme ce que les scientifiques soupçonnaient depuis longtemps : les rentrées de débris spatiaux ne sont pas neutres pour l’environnement. Cette observation directe fournit une base essentielle pour les recherches futures et souligne la nécessité de pratiques spatiales durables pour atténuer les effets à long terme de la pollution orbitale.
