Placé en orbite basse le 29 septembre 2011, le premier prototype de station spatiale chinoise Tiangong 1, littéralement « Palais Céleste », devrait chuter sur Terre ce week-end après une perte de contrôle effective de l’agence spatiale chinoise (CNSA) depuis 2016.

La fin de l’année 2011 a marqué l’entrée officielle de la Chine dans la course à l’occupation humaine de l’espace avec le lancement de la station spatiale Tiangong 1. Celle-ci avait pour but d’expérimenter divers aspects technologiques et humains parmi lesquels le processus de rendez-vous, les techniques d’assemblage de composants et les séjours habités. À la fin de l’année 2013 elle devient inactive et, en 2016, il est successivement confirmé que l’agence spatiale chinoise a perdu les communications avec la station et que celle-ci est devenue incontrôlable.

La rentrée atmosphérique et la chute sur Terre de Tiangong 1, bien que prévues par les scientifiques, souffraient d’une très grande incertitude sur la date effective du crash. En effet, la coupure des communications empêche les ingénieurs de contrôler l’orbite ou la chute de la station via ses moteurs. Nombre de facteurs rendent complexe les paramètres de la chute (durée, lieu, date, trajectoire) : la rotation de l’objet sur lui-même, les frottements atmosphériques d’orbite basse, le vent solaire, etc.

Tiangong 1 parcourt actuellement son orbite à une vitesse d’environ 28’200 km/h, effectuant un tour de la Terre toutes les 90 minutes. La très faible traînée atmosphérique présente entre 300 et 400 km d’altitude suffit à ralentir graduellement la station ; en perdant de la vitesse, cette dernière chute progressivement vers la surface terrestre, la gravité poursuivant son implacable travail.

Vidéo de l’institut Aerospace illustrant la rentrée atmosphérique de Tiangong 1 :


Selon Benjamin Bastida Virgili, ingénieur spécialiste des débris spatiaux à l’ESA, « lorsqu’elle atteindra les 100 kilomètres d’altitude, la station ne fera pas une orbite complète de plus, car elle sera comme « attrapée » par l’atmosphère ». En quelques minutes, elle atteindra une altitude comprise entre 70 et 80 km. Débutera alors la phase effective de rentrée atmosphérique qui ne devrait pas durer plus de 20 minutes. Lors de cette rentrée, la station, fortement freinée par les frottements atmosphériques, va commencer à se fragmenter en plusieurs morceaux (antennes, panneaux solaires, extensions de docking, etc).

Du fait de l’échauffement thermique provoqué par la friction des molécules d’air, ces débris vont atteindre une température d’environ 1400 °C, soit une température supérieure à la température de fusion de l‘aluminium, composant une grande partie de Tiangong 1. Toutefois, comme le rappelle Benjamin Bastida Virgili, la composition des matériaux utilisés n’est pas connue avec exactitude. Il ajoute que « l’on sait cependant que la plupart des réservoirs de carburant sont construits en titane, un matériau qui pourrait résister à la rentrée atmosphérique ». En effet, la température de fusion du titane se situe aux environs des 1600 °C.

Certains débris atteindront donc la surface terrestre. Néanmoins, leur nombre devrait être assez faible. « On a coutume de dire qu’il y a 10 à 20% de la masse qui survit à la rentrée. Pour une station de 8.5 tonnes, on peut s’attendre à ce qu’il y ait 800 kg qui survivent. Probablement sous la forme d’une dizaine ou d’une vingtaine de gros débris, des réservoirs de 30 kg en titane » explique Christophe Bonnal, spécialiste des débris spatiaux au Centre National d’Études Spatiales (CNES). Tandis que pour Jonathan McDowell, astrophysicien à l’université d’Harvard, certains débris pourraient atteindre une masse de 100 kg.

zone crash tiangong 1

Tiangong 1 devrait effectuer sa rentrée atmosphérique au-dessus de cette zone géographique (en vert) comprise entre 42,7° nord et 42,7° sud. Crédits : ESA

Arrivés à 30 km d’altitude, ces morceaux se seront suffisamment refroidis pour perdre totalement leur vitesse horizontale. Dès lors, ils devraient retomber à la verticale à une vitesse maximale de 300 km/h. Malgré les difficultés à établir des prévisions fiables, les ingénieurs prévoient que la désintégration devrait avoir lieu au-dessus d’une zone comprise entre 42,7° nord et 42,7° sud, c’est-à-dire une bande géographique couvrant des pays comme la France, le Maroc ou encore l’Italie. Selon toute probabilité, la station terminera sa course dans l’océan.

Concernant la date de rentrée atmosphérique, l’agence spatiale chinoise avait initialement communiqué à l’ONU, le 29 décembre 2017, une date comprise entre le 10 février et le 21 mars 2018. Suite à une réévaluation de l’ESA, cette date est désormais comprise entre le 31 mars et le 2 avril 2018. Des précisions supplémentaires, à la fois sur la date et sur le lieu, ne pourront être données que quelques heures avant le crash effectif. D’ailleurs, nous vous proposerons de suivre l’événement en direct sur notre page Facebook.

Cependant, les experts se montrent très rassurants quant aux potentiels dangers de l’événement. « La probabilité d’être touché personnellement par un débris de Tiangong-1 est actuellement 10 millions de fois plus faible que celle d’être touché par la foudre annuellement » assure l’ESA. Et comme le rappellent conjointement l’institution Aerospace et Benjamin Bastida Virgili, plus de 25’000 rentrées atmosphériques ont eu lieu depuis l’histoire de l’aérospatiale et l’unique personne à avoir été touchée en 1996 par un débris, n’a même pas été blessée. Toujours selon Aerospace, certains morceaux « pourraient être visibles pendant un peu plus d’une minute selon la météo, la visibilité et les conditions d’observation ».

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