Actuellement, plus de 45 000 objets d'origine humaine évoluent autour de notre planète, formant un enchevêtrement de trajectoires qui parait de plus en plus difficile à sécuriser.
Une équipe du Lawrence Livermore National Laboratory en Californie a développé une approche nouvelle visant à modéliser les trajectoires dans l'espace cislunaire. Cette région, comprise entre la Terre et la Lune, est un point de passage pour les missions spatiales.
Une des orbites cislunaires calculées par les chercheurs. L'orbite lunaire apparaît en gris clair, tandis que le vaisseau suit le tracé coloré sur six années de simulation.
Crédit: Dan Herchek
Dans cette optique, les scientifiques ont simulé un million d'orbites sur six ans, en utilisant une base de données publique et la capacité de leurs supercalculateurs. Cette technique permet d'acquérir une vue d'ensemble des mouvements envisageables, simplifiant l'examen grâce à des outils d'apprentissage automatique pour repérer des irrégularités ou estimer la constance des trajectoires.
Les résultats indiquent qu'à peu près la moitié des orbites modélisées demeurent stables pendant au minimum un an, tandis que moins de dix pour cent maintiennent cette constance sur l'entièreté des six années. Ces informations fournissent des indications utiles pour anticiper le comportement des satellites sur une longue période, là où les équations traditionnelles échouent à prévoir rigoureusement les positions futures.
Cette opération de calcul a nécessité 1,6 million d'heures de temps processeur, ce qui correspondrait à plus de 182 années sur un ordinateur classique. Cependant, grâce aux machines Quartz et Ruby du laboratoire, ces simulations ont été achevées en seulement trois jours.
Ce travail pourrait permettre de repérer les zones à forte et sous densité orbitale et d'améliorer les lancements de satellites. Avec la croissance continue des lancements spatiaux, une modélisation de ce type fournie des informations précieuses pour coordonner les activités en l'absence d'accords internationaux contraignants.
Les scientifiques estiment que leur méthode participera à diminuer les risques de collisions pour les prochaines décennies.