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72°) Pollution Spatiale,
Collision spatiale entre deux satellites,
Cosmos 2251 et Iridium 33 le 10/02/2009

La NASA avait émis une Alerte de Collision entre deux satellites dès le mardi 10 février à 16h55 GMT. La société Iridium basée à Bethesda dans le Maryland qui dispose d'une constellation de 66 satellites Iridium, a déclaré mercredi 11 février 2009 avoir perdu un satellite opérationnel de télécommunication commercial Iridium-33 de 560 kilos à la suite d'une collision le 10 février  à environ 790 km d'altitude au dessus de la Sibérie, avec un ancien satellite militaire russe Cosmos-2251 de 900 kilos lancé en 1993. Le général Alexandre Iakouchine a précisé qu'il n'était plus opérationnel depuis 1995. Cette collision a généré deux nuages de débris répartis sur deux orbites différentses à environ 800 km d'altitude, générant en tout 600 débris. Ces derniers sont susceptibles d'entrer en collision avec d'autres satellites opérationnels situés à la même altitude.


(01"07') La constellation Iridium comporte 66 satellites (Simulation AGI).
La collision entre  les deux satellites Cosmos et Iridium a généré  deux orbites  de débris, soit environ  600 débris en tout, détectables par les radars.


Situation des débris des satellites Cosmos et Iridium du 02/03/2009

Il existe depuis 1990 un comité internationale pour la gestion des débris spatiaux qui regroupe 11 agences, qui émanent des pays qui ont une industrie spatiale. Les débris sont suivis en temps réel à partir de la terre pour déterminer s'il existe un risque de collision avec des atellites actifs ou la station spatiale internationale (ISS) qui vole sur une orbite de 354 km. Elle peut manoeuvrer pour éviter les débris, ce qu'elle a déjà fait à 8 reprises au moins par le passé. En 15 ans d’exploitation, l'ancienne station spatiale russe Mir, a croisé à plusieurs reprises des débris spatiaux artificiels volumineux à une distance de 1 à 3 kilomètres. Un débris de 0,5 millimètre de diamètre peut facilement perforer le scaphandre d’un astronaute. Un débris de 1 cm peut neutraliser un satellite. Il n’y a que deux pays, la Russie et les Etats-Unis qui sont capables de surveiller tous les débris de l'espace extra-atmosphérique à partir de puissants radars destinés aussi à la détection anti-missile. La Chine dispose aussi de moyens et de 6 navires de trajectographie ou de tracking capables de suivre des missiles balistiques ou des satellites en orbite. La Chine à largement comblé ses retards dans tous les domaines de la haute technologie, et elle dépasse même maintenant technologiquement d'autres pays.

La technique de la simulation orbitale ci-dessus peut être couplée à une techique de détection radar même passive. Cette solution peut permettre de suivre les débris les plus gros lors de leur rentrée dans notre atmosphère. J'ai déjà expliqué cette technique dans mon chapitre catastrophe naturelle.
10°) Grenier à graines dans une base souterraine en Norvège, pour résister au réchauffement du climat mais aussi à la collision avec un astéroïde ou une comète, ou la chute de météores ou bolides, ou météorites. (10/04/2008)

Ces débris peuvent tomber aussi dans les couloirs aériens occupés par les avions de ligne. On ignore d'ailleurs si il s'est déjà produit une collision entre un avion de ligne et une météorite ou un débris spatial. Il est impossible de charger sur un ordinateur normal type PC la totalité de tous les satellites et débris (soit environ 30.000) pour suivre leur orbite en temps réel car cela demanderait trop de calcul.


(00"54') Des Centres de contrôle surveillent en permanence les débris spatiaux.

Depuis 1957 et le premier satellite russe Spoutnik, environ 6000 satellites ont été lancés, et 3000 sont encore opérationnels. Il existe une base de données de tous les satellites actifs et inactifs, mais aussi de tous les débris.  L'U.S. Space Surveillance Network surveille environ 13.000 débris de plus de 10 cm en orbite autour de la Terre, qui représentent une masse totale de 5500 tonnes. Au-dessus de 200 km d’altitude on trouve surtout des étages de lanceurs, boosters, coiffes et satellites en panne ou en fin de vie, de multiples éclats de peinture, des débris venant de collisions et d’explosions d’appareils, des boulons, des écrous, et mêmes des outils.  Environ 40% de ces débris viennent de la désintégration de satellites et d’étages supérieurs de fusées.

À 3600 km d’altitude, on retrouve aussi les restes du projet West Ford. Il s’agissait d’un projet de l’armée américaine qui voulait créer une zone réflectrice des ondes radio dans l’espace pour assurer les communications en temps de guerre. En mai 1963, un satellite avait lâché à une altitude de 3600 km, un bloc de gel de naphtalène de 19 kg qui lors de son évaporation a libéré  480 millions d'aiguilles de cuivre de 1,8 cm de long, par 18 micromètres de diamètre, qui se comporte comme des antennes, des dipôles réflecteurs qui résonnent à la fréquence de 8 GHz. Deux mois après, les aiguilles se sont dispersées en générant un nuage de 15 km de large par 30 km d’épaisseur autour de la Terre. La majorité des aiguilles est retombée quelques années après, mais il en reste près de 40.000 encore en orbite.

Diamètre des débris
Quantité
Altitude
Provenance
Diamètre en micron
10 puissance 13 ou 14
.
.
0,1 à 01 centimètres
entre 70 et 80 millions
.
.
0,5 à 5,5 centimètres
environ 70 000 
900 km 
liquide de refroidissement des réacteurs nucléaires,
de satellites surveillance maritime russe (RORSAT)
01 à 10 centimètres 
environ 200.000 à 250.000
.
.
10 à 30 centimètres
environ 014.000 
200 km Orbites basses
.
30 à 100 centimètres
.
Orbites basses
.
Vieux Satellites
.
700 à 1000 km
Orbites Cimetières
44 satellites radioactifs, 
environ 34 russes, et 10 américains 

La bille ne dépasse pas 12 mm de diamètre. Le liquide de refroidissement des réacteurs nucléaires des satellites de surveillance maritime russe (RORSAT) est un alliage de sodium et de potassium qui est relâché dans l’espace lorsque le réacteur se sépare du satellite en fin de vie, afin de minimiser les risques d’une rentrée atmosphérique. De 1980 à 1988, 16 réacteurs ont été ainsi libérés dans l’espace. L’URSS a lancé 33 appareils spatiaux à propulsion nucléaire. En fin de mission, les propulseurs quittent les satellites pour passer sur une orbite « cimetière » (700-1000 km d’altitude). La durée de vie passive sur l’orbite « cimetière » est de 300-400 ans, ce qui correspond à la période nécessaire pour que les produits de fission de l’uranium-235 se désintègrent à un niveau de sécurité acceptable. Les propulseurs se séparent de leurs noyaux qui sont des cartouches de combustible nucléaire. L’orbite « cimetière » dénombre 44 satellites radioactifs d’origine russe en majorité :

- 02 satellites ne se sont pas séparés de leurs propulseurs nucléaires (Kosmos-1818 et Kosmos-1867), plusieurs cartouches de combustible,

- 12 réacteurs à combustible liquide métallique sont hors service, 15 cartouches de combustible nucléaire,

- 15 propulseurs nucléaires sans combustible mais contenant du réfrigérant secondaire sont aussi en orbite.

- En avril 1964, le satellite de navigation US Transit-SB doté d’un générateur radio-isotopique s’est désintégré dans notre atmosphère et a disséminé au-dessus de la partie ouest de l’océan Indien, au nord de Madagascar, près d'un kilo de plutonium-238, ce qui qui a multiplié par 15 la radioactivité naturelle sur toute la planète.

- Le satellite météorologique Nimbus-B doté d’une pile à uranium-235 est aussi tombé dans l’océan Indien.

- Il y a encore aujourd’hui, sept satellites radioactifs américains sur les orbites de 800 à 1.100 km et deux autres proches de l’orbite géostationnaire.

La collision dans l'espace avec des débris radioactifs russes ou américains représente un danger pour les satellites commerciaux mais aussi pour la station spatiale ISS avec ses astronautes. Les collisions peuvent augmenter fortement la pollution radioactive sur plusieurs orbites et dans notre atmosphère. Il est beaucoup plus dangereux de faire unse sortie dans l'espace aujourd'hui, que dans les années 60 où il y avait beaucoup moins de débris. Certains débris radioactifs de quelques millimètres après collision peuvent quitter leur orbite et polluer une partie de l'atmosphère et de la surface terrestre.

En juin 1983, le pare-brise de la navette Challenger avait été remplacé après avoir été ébréché par une particule de peinture.
En 1991, le satellite russe Cosmos 1934 entre en collision avec un débris du satellite Cosmos 926 à une altitude de 980 km, inclinaison de 83°.

En 1996, un satellite français baptisé Cerise, est percuté à la vitesse d'environ 50 000 km/heure par un fragment du troisième étage d’une fusée Ariane 1 lancée en 1986. La poutre de stabilisation par gradient de gravité est brisée.

En 2001, l’ISS a manœuvré pour éviter un support métallique de 7 kg, que des astronautes avait perdu lors d’une sortie extravéhiculaire.

En 2005 la partie supérieure du dernier étage de la fusée américaine Thor 2A, entre en collision avec un fragment du troisième étage de la fusée chinoise CZ-4 qui avait explosé en mars 2000.

En 2008, un astronaute lors d'une sortie perd ses outils, après avoir terminé son intervention.

Le 11 janvier 2007, la Chine a détruit le vieux satellite météo Fengyun-1C, qui était en orbite à 850 km d'altitude, avec un missile balistique du type « hit to kill » tiré à partir du site de Xichang dans la province du Sichuan. Cette destruction a généré 4000 débris qui peuvent être dangereux pour les vols habités américains, russes, mais aussi chinois. Après avoir chargé le dernier fichier TLE mis à jours, on peut visualiser par un logiciel temps réel et de simulation la répartition des débris en orbite au 02 mars 2009, comme ci-dessous.
Feng-Yun-1C a été lancé le 10 mai 1999, période : 102'30", altitude : 870 Km, inclinaison :  98°85.


 


(00"26') La  destruction  du satellite  chinois en  janvier 2007  par un missile, a généré environ 4000 débirs répartis sur des orbites entre 500 à 1000 km

Actuellement la destruction du satellite chinois et la collision entre les satellites Cosmos et Iridium ne représentent pas moins de 4700 débris, nombre théoriquement qui devrait aller en diminuant, à moins que la collision entre débris ou avec de vieux satellites ne génère d'autres débris plus petits par fragmentation, ce qui augmentera encore les risques.

On peut voir en rouge les orbites des débris du satellite Cosmos 2251,
en blanc les orbites du satellite Iridium 33,
en vert la répartition des débris du satellite chinois dont les altitudes varient de 500 à 1000 km au moins.

Pour des questions de poids, il est impossible de blinder les satellites. Une technique est utilisée, celle du bouclier Whipple qui consiste à placer des plaques à distance des parois du satellite. Cette technique permet d'absorber les impacts des débris minuscules de quelques millimètres. Il est évident que les organisations spatiales internationales devront étudier des moyens pour réduire au maximum le nombre de débris qui sera relâché par les futurs satellites et lanceurs, certaines sont déjà utilisés. Les satellites en fin de vie devront conserver une réserve de combustible pour qu'on puisse commander leur descente vers des orbites basses à 300 ou 400 km, ou se trouve une atmosphère dense, qui permettra leur désintégration avant leur chute sur terre. Une orbite cimetière au-delà de l’orbite géostationnaire peut aussi être utilisée, surtout pour les satellites militaires pour protéger leurs secrets. L'élimination des débris par un faisceau laser est irréalisable. En revanche il serait possbile d'utiliser une autre technique qui serait moins coûteuse et beaucoup plus efficace, mais il serait étonnant que des scientifques n'aient pas envisagé cette possibilité, raison pour laquelle je ne l'évoquerai pas ici.

Il faut rajouter à tout cela les risques de collision avec des corps célestes naturels ou des géocroiseurs comme les astéroïdes. L'un d'eux approche de la terre, mais il est impossible de déterminer le risque d'orbite de collision avec la terre avant 2012, année où on pourra commencer à étudier les risques de façon plus précise. Il y aura cependant des risques de perturbation de fonctionnement des satellites après 2012 / 2015, et au moment où il sera au plus proche de la terre, il peut y avoir une augmentation des catastrophes naturelles. En réalité il est impossbile de déterminer ce qui se passera réellement, il est donc inutile d'émettre toute sorte d'hypothèses farfelues, avant que les scientifiques aient eux mêmes été en mesure de faire les calculs.

En plus des risques de chute des satellites, il faut rajouter à cela les chutes de morceaux d'astéroïdes, dont certains sont déjà tombés au fin fond de la Sibérie ou même en mer, raison pour laquelle il n'y a jamais eu d'échos dans la presse, surtout pour éviter d'affoler les populations. Il n'y a que ceux qui suivent l'actualité spatiale et les spécialistes de l'astronomie qui sont au courant. Par exemple lundi 2 Mars 2009 à  13:44 en temps universel, l'astéroïde « 2009 DD45 » de 40 mètres de diamètre est passée à 72.000 kilomètres de la terre, ce qui est très proche. En cas de collision l'énergie délivrée serait d'environ 2 mégatonnes selon la densité de l'objet. Des météorites sont déjà tombées aux USA, en détruisant des voitures ou des maisons. Un autre objet de 600 m de diamètre qui lui inquiète plus les scientifiques arrivera à partir de 2012 à proximité de la terre, et sera au plus proche vers 2029, avec un risque sérieux de perturbation des satellites en orbite géostationnaire. Son orbite à risque de collision pour 2029, ne pourra être déterminée avec précision en réalité qu'à partir de 2012. Tout ce qui dérange en France est systématiquement assimilé au conspirationnisme, sauf que dans le cas présent, les conspirationnistes sont dans ce cas dans dans le monde des scientifiques américains ou russes, d'autant qu'avec la multiplication des débris les futurs lancements spatiaux risquent de connaître de plus en plus de problèmes dans le futur. Il est donc aberrant d'avoir détruit plusieurs antennes puissantes du site de Pleumeur-Bodou, qui auraient pu être reconverties pour l'astronomie et la détection spatiale, en raison de la multiplication des débris spatiaux, sans parler des risques de collision entre la terre et des astéroïdes à venir possibles. Cela explique pourquoi certaines installlations souterraines ont été construites (cliquez ici).

Voir aussi le lien sur l'étendu des dégâts dans le cas d'une collision avec un corps céleste.
08°) Effets d'une collision entre un astéroïde et la terre - (26/01/2005)
http://climat50.ifrance.com/catastrophe-08-tsunami-meteore.htm



 
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