Dans le domaine de l’astronautique, le débris est un objet artificiel circulant sur une orbite terrestre amené là dans le cadre d’une mission spatiale et qui n’est pas ou plus utilisé. Les débris spatiaux de grand taille comprennent les étages supérieurs des lanceurs spatiaux et les satellites artificiels ayant achevé leur mission. Mais la majorité des débris spatiaux résultent de l’explosion accidentelle d’engins spatiaux ou, phénomène récent, de leur collision. La dimension de ces débris peut aller d’une fraction de millimètre à la taille d’un bus. On a identifié début 2016 17 000 débris de plus de 10 cm circulant en orbite basse et on estime qu’il existe environ 500 000 débris de plus de 1 cm et 100 millions de débris spatiaux dont la taille est supérieure à 1 mm. Les débris spatiaux sont progressivement éliminés car leur altitude diminue sous l’effet de l’atmosphère résiduelle et ils finissent par bruler dans l’atmosphère terrestre lors de leur rentrée atmosphérique. Mais leur nombre est en augmentation constante du fait de l’activité spatiale et d’une élimination naturelle très lente dès que leur orbite dépasse 700 km.
Ces débris présentent un danger pour les engins spatiaux opérationnels. En effet, ils circulent à des vitesses très élevées (de l’ordre de 8 km/s pour les débris en orbite basse) et l’impact d’un débris, même petit, sur un satellite peut entraîner des dégâts importants et dans certains cas sa destruction. Seuls les débris de plus de 10 cm circulant en orbite basse peuvent être suivis systématiquement grâce à des systèmes de surveillance mettant en œuvre principalement des radars terrestres. Pour tenter de réduire le risque associé aux débris spatiaux, les constructeurs d’engins spatiaux ajoutent dans certains cas des blindages qui peuvent stopper les débris de petite taille (de l’ordre du millimètre). Lorsque la trajectoire d’un débris spatial identifié peut constituer une menace, les opérateurs modifient l’orbite du satellite menacé. Toutefois la mesure la plus efficace consiste à limiter le nombre de débris spatiaux produits. Les principales agences spatiales, pour tenter d’endiguer ce qui est identifié comme une menace pour la poursuite de l’activité spatiale à moyen terme, ont édicté des recommandations visant à réduire le phénomène notamment en limitant le nombre de débris générés au moment du déploiement du satellite, en déclenchant la rentrée de l’étage supérieur du lanceur et en s’assurant que le satellite en fin de vie soit placé sur une orbite garantissant une rentrée atmosphérique à une échéance de 25 ans. Selon ces recommandations, les satellites circulant en orbite géostationnaire doivent être placés sur une orbite cimetière. Toutefois faute d’un accord international sur ces dispositions qui augmentent de manière sensible les couts de lancement, celles-ci restent des recommandations qui peuvent ne pas être appliquées.
Après cinq mois en orbite attaché à l’ISS, la dernière étape de la mission du quatrième véhicule de transfert automatique, l’ ATV-4 Albert Einstein, a eu lieu le 2 Novembre 2013 à 12:04 UTC : la rentrée atmosphérique et la combustion par frottement dans les hautes couches de l’atmosphère, au-dessus d’une zone inhabitée de l’océan Pacifique. Le 28 octobre 2013, l’ATV s’était séparé de la Station Spatiale Internationale avec environ 1600 kg de déchets. (source)
