C’est le cœur du film Gravity. Alors en mission de réparation sur le télescope Hubble, l’équipage d’une navette se retrouve en situation de grand péril : un satellite, détruit par un missile, a provoqué une véritable réaction en chaîne dans l’espace. Projetés dans tous les sens au moment de l’impact, les débris du satellite sont venus percuter d’autres installations spatiales, au point de rendre toute une zone de l’orbite terrestre extrêmement dangereuse.
Salué par la critique et le public, couvert de récompenses dont sept oscars, Gravity a remis sur le devant de la scène, certes de manière très romancée et dramatique, l’enjeu de la pollution spatiale. Ces débris, dont la taille est très variable, sont une menace pour les activités dans la haute atmosphère. Les missions habitées tout comme les satellites sont donc parfois amenés à corriger leur trajectoire pour éviter une collision malheureuse avec un fragment filant à toute allure.
Le problème, c’est qu’il est parfois difficile de savoir comment les pièces d’une épave vont se propager aux alentours. D’où l’intérêt de procéder à des simulations, ce que fait par exemple le laboratoire de recherche de la marine des États-Unis (NRL). Dans une vidéo publiée sur YouTube et commentée sur sa page Facebook, l’institut montre le cas d’un satellite situé à 900 km d’altitude qui se désagrège après une explosion interne (ça peut arriver, tout comme un choc entre deux satellites).
« La vidéo est créée par une technique développée au NRL et est la première à produire des informations sur la densité des fragments sans approximations. La connaissance de ces densités peut fournir des informations précieuses pour les missions et la planification à venir », explique le NRL, tout comme il peut servir aux satellites déjà déployés. L’altitude de 900 km est par exemple celle qui sert aux satellites héliosynchrones tels que les satellites météorologiques, note le laboratoire.
Pour obtenir cette simulation, qui présente la propagation des débris sur une fenêtre de temps de 36 heures après l’impact, il a fallu utiliser pendant 24 heures une machine dotée de 32 cœurs afin de calculer toutes les trajectoires tout en prenant en compte l’effet de la gravité terrestre. Bref, une vidéo qui a nécessité des tas de calculs pour reproduire aussi fidèlement que possible la mécanique céleste mêlant le problème de Lambert consistant à déterminer un mouvement képlérien.
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