Nous commençons aussi à détruire l'environnement autour de notre planète

NASA

L'écologie est l'étude des relations entre les organismes et leur environnement. Pour l'homme, c'est un sujet complexe. Les humains ont modifié l'environnement de la Terre d'une manière bien étudiée mais souvent mal comprise. Mais il devient de plus en plus clair que l'influence de l'humanité s'étend encore plus loin.

Au cours des 50 dernières années environ, les humains ont commencé à explorer l'espace proche de la Terre, une zone qui s'étend à environ 1 million de kilomètres (621 000 milles) de la Terre. Cette activité modifie l'environnement. Les débris s'accumulent dans cette région, que l'humanité a polluée par des éléments radioactifs et dynamitée par des rayonnements électromagnétiques. Et aujourd'hui, Elena Nikoghosyan de l'Observatoire d'astrophysique de Byurakan en Arménie décrit les facteurs que la science émergente de l'écologie proche de la Terre doit maîtriser.

L'environnement vierge de l'espace proche de la Terre est dominé par l'énergie solaire. L'atmosphère terrestre absorbe cette énergie, en particulier aux longueurs d'onde correspondant à la présence de molécules telles que l'eau, le dioxyde de carbone et l'oxygène. En effet, l'ozone absorbe la quasi-totalité du rayonnement dont la longueur d'onde est comprise entre 200 et 320 nanomètres, dit rayonnement ultraviolet-B.

L'atmosphère elle-même varie considérablement de caractère à mesure qu'elle s'éloigne de la Terre. Environ 90% de sa masse se trouve dans la zone à seulement 12 kilomètres (7,5 miles) de la surface, la troposphère. La densité atmosphérique est la plus élevée ici aussi, à environ 1019 particules par centimètre cube.

Cette densité diminue considérablement à des altitudes plus élevées. Dans l'ionosphère, qui s'étend de 30 à 1 000 kilomètres de la surface, la densité passe de 1013 particules par centimètre cube à 100 kilomètres à 109 à 300 kilomètres.

Même à ces faibles densités, ces particules jouent un rôle protecteur important. La Terre est constamment inondée de poussière et de roches, qui ralentissent lorsqu'elles pénètrent dans l'ionosphère et brûlent.

Ce qui est clair, c'est que l'espace proche de la Terre est un environnement dynamique et actif qui abrite une grande variété de processus complexes. Et les humains commencent à l'influencer.

L'impact le plus évident de l'exploration de l'espace proche de la Terre par l'humanité est la quantité de débris qu'elle a laissée derrière elle. En 1957, l'Union soviétique lance Spoutnik dans un environnement vierge. Aujourd'hui, l'espace proche de la Terre contient plus de 17 000 objets suffisamment grands pour être suivis depuis le sol, et des ordres de grandeur plus inférieurs à cette taille.

De ce matériel, seulement 6% se présentent sous la forme de satellites actifs. Le reste est composé de satellites morts, de corps de fusée périmés et de débris, dont une grande partie provient de l'explosion de corps de fusée lorsque leur carburant inutilisé s'enflamme. Il y a même eu des explosions délibérées dans l'espace.

La plus grande création de débris spatiaux s'est produite le 11 janvier 2007, lorsque la Chine a détruit un ancien satellite météorologique à l'aide d'un véhicule de destruction cinétique lancé depuis le sol. L'impact a créé un nuage de plus de 150 000 particules de débris qui se sont propagées autour de la Terre à une altitude de 850 kilomètres. Beaucoup de choses sont encore là.

La grande crainte est que ces débris puissent déclencher un événement Kessler (soi-disant d'après les scientifiques de la NASA qui l'ont imaginé pour la première fois). L'idée de Kessler est qu'une particule de débris pourrait en heurter une autre, créant davantage de débris qui détruiraient d'autres satellites dans une réaction en chaîne qui pourrait rendre l'espace proche de la Terre complètement non viable pour les satellites.

Ce genre d'événement était le sujet du film La gravité . Mais ce n'est en aucun cas fictif, le risque est réel. En effet, un événement de type Kessler devient de plus en plus probable à mesure que la densité des débris spatiaux augmente.

Un système de rinçage naturel maintient les orbites terrestres basses, en dessous de 400 kilomètres, relativement claires : la densité plus élevée de particules dans cette zone ralentit tout ce qui se trouve en orbite, le faisant plonger vers la Terre. Et le soleil réchauffe l'atmosphère et la fait se dilater dans un cycle de 11 ans qui dégage également des orbites plus élevées.

Mais la plus faible densité de particules à des altitudes plus élevées signifie que le processus de rinçage est beaucoup plus lent. En effet, les essais nucléaires dans la haute atmosphère dans les années 1960 ont projeté des matières radioactives dans l'ionosphère qui ont mis des décennies à s'évacuer.

Ces régions contiennent également du carburant et des gaz d'échappement non dépensés pour les fusées, bien que leur volume soit infime par rapport à celui des gaz à effet de serre émis à la surface de la Terre. Il est également évacué assez rapidement. Cependant, il est susceptible de devenir un problème important sur la lune, le seul corps à rester assis en permanence dans l'espace proche de la Terre. L'environnement unique et délicat de la lune est facilement endommagé par les atterrissages de fusées.

La lune a une atmosphère mince produite par le vent solaire frappant et vaporisant la surface lunaire. Le contenu de cette atmosphère est mal connu, mais on pense qu'elle se compose d'environ 100 tonnes de gaz au total.

Cependant, chaque atterrissage d'Apollo injectait quelque 20 tonnes de gaz d'échappement dans l'atmosphère lunaire. Cet échappement ne se disperserait pas facilement. Et l'impact ultime des atterrissages sur l'atmosphère lunaire est inconnu. Mais l'intérêt pour la lune grandit et il est facile d'imaginer comment l'atmosphère lunaire vierge pourrait être rapidement remplacée par un épais smog de gaz d'échappement.

Un dernier aspect de l'espace proche de la Terre est l'environnement électromagnétique. L'humanité envoie des ondes électromagnétiques dans l'espace à un rythme sans précédent. Et les satellites les renvoient. Mais cette activité remplit l'environnement de bruit qui noie les signaux naturels à ces fréquences. Ainsi, l'activité humaine rend plus difficile de voir ce qui se passe.

Tout cela suggère une approche intéressante de Nikoghosyan, qui dit avec un certain euphémisme : Les réalisations techniques de notre civilisation s'accompagnent de certaines conséquences négatives.

La première étape pour atténuer ces conséquences est de les comprendre et de les cataloguer. Et pour cela, une nouvelle discipline scientifique est désespérément nécessaire. L'écologie de l'espace proche de la Terre jouera un rôle important (bien qu'elle ait désespérément besoin d'un nouveau nom – astroécologie, peut-être ?).

Mais ceux qui la pratiquent doivent être prêts à aller plus loin et à tenir l'humanité responsable de l'impact qu'elle a sur cet environnement vierge.

Réf : arxiv.org/abs/1812.10478 : Écologie de l'espace proche de la Terre

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