Qu'est-ce qui t'a traversé l'esprit lorsque tu as entendu que l'ISS allait être remplacée par des prestataires privés ?
L'ISS arrive de toute façon en fin de vie et a même été exploitée plus longtemps que prévu initialement. Il est donc temps de trouver de nouvelles solutions. Après la première ère pendant la guerre froide dans les années 1960, lorsque l'objectif était d'être le premier à aller dans l'espace ou sur la lune, la deuxième ère a suivi dans les années 1990 avec une coopération internationale renforcée. L'ISS est née d'un projet commun de la NASA (National Aeronautics and Space Administration), de l'ESA (European Space Agency), de Roscosmos (State Space Corporation Roscosmos), de la JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) et de la CSA (Canadian Space Agency).
Depuis 2002 environ, année de la création de SpaceX, nous sommes entrés dans la troisième ère, souvent appelée "New Space". SpaceX a massivement réduit les coûts d'accès à l'espace grâce à des systèmes de fusées réutilisables. Parallèlement, la stratégie mondiale s'oriente à nouveau davantage vers l'autonomie nationale. Les évolutions géopolitiques de ces dernières années poussent les nations vers plus de résilience et d'indépendance.
Que signifie concrètement cette évolution ?
Elle démocratise l'accès à l'espace et favorise les partenariats. Cela accroît à la fois la concurrence et la coopération et stimule l'innovation. Toutefois, cette ouverture entraîne également de nouveaux défis : la gestion du trafic dans l'espace, la transmission sécurisée des données, la communication et la navigation pour éviter les collisions - et bien sûr le problème croissant des débris spatiaux.
Quelles sont, selon toi, les plus grandes réalisations de l'ISS ?
Sans aucun doute la coopération internationale et les nombreuses innovations qui en ont résulté. L'ISS était et reste un laboratoire scientifique diversifié et inclusif dans l'espace, dans lequel des personnes de nationalités, de cultures, de sexes, d'âges et de formations très différents font de la recherche et du développement ensemble. Les expériences les plus diverses y sont menées afin d'analyser les effets de la microgravité et des rayonnements, comme par exemple le développement de nouveaux matériaux.
Qu'est-ce que cela apporte concrètement ?
On peut observer des processus physiques et chimiques dans des matériaux ou des cellules biologiques sans être influencés par des facteurs terrestres et ainsi mieux comprendre la dynamique de ces processus. Cela conduit à des découvertes scientifiques, permet de mélanger des substances qui ne peuvent pas être combinées sur Terre - par exemple l'eau et l'huile - ou accélère considérablement les tests.
La recherche sur l'ISS suit plusieurs approches : Des solutions pour la technologie spatiale elle-même, des applications pour la Terre telles que l'observation de la Terre, les prévisions météorologiques, la transmission de données, l'énergie, la santé ou la navigation, ainsi que l'exploration d'autres planètes et systèmes solaires afin de comprendre comment notre planète bleue fonctionne et s'est formée.
La recherche fondamentale doit se poursuivre, mais en mettant davantage l'accent sur l'industrie et la production. Des produits devraient bientôt être disponibles dans l'espace. Comment évalues-tu le potentiel ?
L'économie spatiale est estimée à 1,8 trillion de dollars d'ici 2035-2040. Elle est définitivement en expansion et le rythme s'accélère : le temps de mise sur le marché se raccourcit, l'innovation et la commercialisation s'accélèrent.
La microgravité et les conditions de rayonnement en orbite terrestre basse - l'orbite terrestre basse (LEO), où l'ISS tourne à environ 400 kilomètres d'altitude - offrent des conditions parfaites pour un laboratoire de test. Ces conditions ne peuvent être simulées que partiellement ou pendant quelques minutes sur Terre.
Où vois-tu des applications concrètes ?
Le potentiel est encore loin d'être épuisé. La production en orbite - ce que l'on appelle "In-Orbit Manufacturing" - devient de plus en plus réaliste. Non seulement pour la recherche, mais aussi pour des applications sur terre, par exemple pour de nouveaux médicaments et matériaux. Ces applications nécessitent une infrastructure étendue qui va au-delà des satellites classiques ou des véhicules spatiaux. De nouvelles approches sont donc nécessaires pour les assembler directement dans l'espace, les capturer et les recycler en fin de vie. Deux exemples à ce sujet :
Premièrement, les satellites étaient jusqu'à présent dimensionnés exactement en fonction de la durée d'utilisation, de l'orbite et du lanceur, ce qui limitait la masse et le volume de carburant. Mais si l'on transporte des pièces détachées dans l'espace et qu'on les assemble sur place, les dimensions peuvent être beaucoup plus grandes et plus flexibles. Il serait possible d'amener des satellites dans le LEO et de les transporter de manière ciblée sur d'autres orbites à l'aide de "kickstages", comme ceux développés par la start-up suisse Pave Space. Les concepts de design origami, dans lesquels les satellites se déplient ou se gonflent après avoir été séparés de la fusée, le montrent également : La créativité n'a pas de limites.
Deuxièmement, le développement de thérapies médicales n'était possible que de manière limitée, car il est très coûteux en temps et en ressources. C'est là que la start-up Spark Microgravity a développé un nouveau bioréacteur entièrement automatisé afin d'étudier l'influence de différentes thérapies sur les cellules cancéreuses dans un environnement en microgravité, de manière efficace et en économisant les ressources.
Quelles sont les conséquences environnementales de la combustion des satellites dans l'atmosphère ?
La plupart des matériaux spatiaux doivent répondre à des exigences très spécifiques et élevées : Résistance aux radiations, différences de température extrêmes, vide, microgravité. Il en résulte que seule une sélection de matériaux doit passer des tests de qualification très précis. C'est pourquoi la plupart des structures de satellites sont en aluminium, comme Al 6061 ou Al 7075.
Mais ce n'est pas ce qu'il y a de mieux pour se consumer dans l'atmosphère à la fin de leur utilisation : lors de la rentrée, l'aluminium s'oxyde avec l'oxygène de l'atmosphère pour former des aérosols d'oxyde d'aluminium qui influencent la chimie et la dynamique de l'ozone dans les couches supérieures de l'atmosphère.
Y a-t-il d'autres matériaux qui posent problème ?
Oui, il n'y a pas que les structures. Il y a aussi des pièces électroniques, des cellules solaires, des lubrifiants, des colles et bien d'autres choses encore qui peuvent libérer différentes substances en brûlant. Il ne s'agit là que d'un exemple de matériau - les conséquences environnementales sont complexes.
Quelle est l'alternative à l'aluminium ?
La start-up Swiss Wood Solutions, une spin-off de l'Empa et de l'ETH Zurich, a eu l'idée, en collaboration avec l'ETH Zurich | Space, de construire des structures de satellites en bois indigène densifié. Le processus de densification naturelle a été développé par Swiss Wood Solutions et rapproche le matériau des propriétés mécaniques de l'aluminium, ce qui permet de l'utiliser comme matériau structurel.
Quels sont les avantages ?
Il est possible d'utiliser un matériau naturel durable et la chaîne d'approvisionnement est considérablement raccourcie, car on prend du bois local ou régional. C'est un pas important vers une plus grande durabilité dans l'aérospatiale - loin des aérosols d'aluminium qui posent problème, vers des matériaux naturels.
Où en est le développement ?
Les prochaines étapes du projet de recherche sont de savoir comment le bois se comporte dans l'espace sur une longue période, comment il se consume lors de la rentrée et quelles substances sont libérées. Un éventuel vol d'essai dans l'espace est prévu, complété par des tests au sol approfondis.
Fin 2030, l'ISS, dont la surface est équivalente à celle d'un terrain de football, devrait s'écraser dans la mer de manière contrôlée. Comment faut-il s'y prendre ?
Tout d'abord, Axiom Space sera la seule société commerciale privée à arrimer son module PPTM (Payload, Power and Thermal Module) à l'ISS, puis AxH1 (Habitat 1) entre 2027 et 2029. Tout ce qui est utilisable y sera transféré depuis l'ISS. Après le désamarrage de ces modules, l'US Deorbit Vehicle (USDV) de SpaceX accompagnera l'ISS de manière contrôlée dans l'atmosphère terrestre, de sorte qu'elle se consumera au-dessus de l'océan Pacifique, loin de toute civilisation.
L'ISS se consume-t-elle complètement ?
Pas complètement. Le lieu de l'impact dans l'océan est calculé à l'aide d'analyses de risques complètes, qui tiennent compte de tous les aspects techniques et juridiques. Il existe plusieurs analyses et scénarios pour examiner toutes les possibilités et tous les risques, des aspects techniques aux aspects juridiques.
Les plus gros morceaux, qui ne brûlent pas, sont très probablement collectés. Les plus petites s'enfoncent dans la mer et se corrodent à cause de la salinité. On essaie de capturer le plus possible de ce qui ne brûle pas complètement.
Le crash pourrait-il déclencher un tsunami ou une autre catastrophe naturelle ?
Non. Les analyses de risque garantissent que le lieu de l'impact est choisi de manière à ce qu'il n'y ait aucun danger pour les personnes et l'environnement. Le point d'impact sera éloigné des écosystèmes sensibles et de toute civilisation.
Comment concilier l'impact environnemental supplémentaire de la croissance des activités spatiales avec les efforts de la politique climatique ?
C'est l'un des plus grands défis de l'astronautique moderne. D'une part, nous avons besoin de satellites pour la communication, la navigation et l'observation de la Terre - également pour la protection du climat elle-même. Les satellites d'observation de la Terre nous fournissent des données critiques sur les changements climatiques, les phénomènes météorologiques et les évolutions environnementales.
D'autre part, nous devons minimiser les conséquences environnementales. C'est pourquoi des innovations telles que les satellites en bois, les technologies de capture des débris spatiaux et la réglementation internationale sont si importantes. Les conséquences des changements climatiques ne sont plus seulement terrestres - elles affectent aussi l'espace, et vice versa.
Vous pouvez lire ici la deuxième partie de la série d'interviews: Les débris spatiaux - une menace sous-estimée et comment la Suisse fait œuvre de pionnier.
