Propulseurs de satellites à base de mercure au sol | Nouvelles

L’utilisation du mercure comme propulseur pour manœuvrer des satellites en orbite terrestre a été interdite par une résolution de l’ONU avant même qu’il ne soit mis en orbite. L’interdiction fait suite à l’intérêt pour les technologies de propulseur au mercure, qui auraient pu voir l’élément lourd toxique retomber sur Terre depuis la haute atmosphère, ce qui pose des risques importants pour l’environnement et la santé.

Les moteurs ioniques qui propulsent les petits satellites utilisent traditionnellement le xénon et le krypton car ils ont des masses atomiques suffisamment élevées pour les systèmes de propulsion ionique. Cependant, leur rareté signifie que des alternatives sont nécessaires si la demande doit être satisfaite par les dizaines de milliers de mini-satellites qui devraient être lancés au cours de la prochaine décennie, et au-delà, alors que des sociétés telles que SpaceX et Amazon peuplent l’orbite terrestre basse avec des satellites. « mégaconstellations » pour les communications à large bande.

L’attrait du mercure est qu’il est bon marché et qu’il peut être stocké et ionisé facilement pour obtenir une excellente poussée. La NASA avait déjà utilisé le mercure comme propulseur expérimental lors de la première démonstration de propulseur ionique dans l’espace en 1964. Cependant, dans les années 1970, la Nasa et l’industrie l’avaient largement rejeté comme propulseur en raison de sa toxicité. Le mercure se bioaccumule dans la chaîne alimentaire et, en tant que neurotoxine, il peut entraîner une perte de vision, des troubles du développement chez les enfants et une baisse du QI.

Mais en 2018, Kevin Bell de Public Employees for Environmental Responsibility (Peer), une organisation environnementale américaine, a été contacté par un dénonciateur de l’industrie spatiale. L’initié a déclaré à Bell que la société californienne Apollo Fusion avait développé un nouveau propulseur à base de mercure et commençait à le promouvoir auprès des fabricants de satellites.

“Le dénonciateur avait contacté au moins deux autres organisations environnementales avant nous qui n’avaient pas répondu ou ne les avaient pas prises au sérieux, ainsi qu’au moins une agence de réglementation de l’État”, explique Bell. “Je suppose qu’ils étaient en train de se frayer un chemin dans l’annuaire téléphonique environnemental et que je suis celui qui les a crus.”

Dans sa toute première affaire impliquant le droit de l’espace, Bell a rapidement appris qu’il n’y avait pas de réglementation lorsqu’il s’agissait d’envoyer des objets en orbite à bord de satellites, sauf s’il s’agissait d’armes. Peer a soulevé la question auprès de la Federal Communications Commission (FCC) des États-Unis, qui a le pouvoir réglementaire d’approuver ou de refuser les projets de réseaux de communication par satellite. “Mais la FCC a continué à nier qu’il pourrait y avoir des dommages environnementaux causés par l’approbation de réseaux de milliers de satellites.”

Pendant ce temps, le traité de l’ONU de 2013 visant à réduire les émissions mondiales de mercure et à éliminer toutes les utilisations du mercure là où des alternatives sont disponibles, avait négligé l’industrie spatiale lors de sa rédaction.

Prévention du propulseur

Les efforts de Bell ont contribué à susciter une certaine publicité autour de la question des propulseurs au mercure d’Apollo Fusion et l’ont portée à l’attention de la communauté des chercheurs, dont certains partageaient les préoccupations environnementales. Une équipe de chercheurs italiens et américains a mené des simulations et des modélisationsune pour estimer la quantité de mercure qui pourrait réellement retourner sur Terre s’il était utilisé comme propulseur de satellite.

Les résultats ont montré qu’une constellation de 2000 satellites propulsés au mercure en orbite terrestre basse pourrait potentiellement émettre 20 tonnes de mercure par an – dont la plupart retourneraient sur Terre – un taux qui représente environ 50% des émissions totales en Amérique du Nord et 1% des émissions mondiales. émissions annuelles. 1 % peut ne pas sembler beaucoup, mais toute source vaut la peine d’être arrêtée pour éviter l’accumulation de mercure, dit Bell.

«L’utilisation de mercure dans les propulseurs des satellites introduirait une nouvelle source de mercure dans la haute atmosphère», explique la scientifique environnementale Elsie Sunderland de l’université de Harvard, qui a travaillé sur l’étude de simulation. “Dans l’atmosphère, le mercure se distribue à l’échelle mondiale et finit par se déposer à la surface de l’océan, où il peut s’accumuler dans le poisson que la plupart des gens consomment sur le marché commercial.”

Surtout, Peer s’est associé au Groupe de travail Zéro Mercure – un consortium mondial de plus de 110 organisations environnementales et sanitaires de plus de 55 pays – qui a porté la question à l’attention des gouvernements du monde. Lors d’une réunion en mars, le traité des Nations Unies sur le mercure a été modifié avec une disposition visant à éliminer progressivement l’utilisation du mercure comme propulseur de satellite d’ici 2025.

“Il est extrêmement rare de voir une protection de l’environnement mise en place avant que la chose contre laquelle elle se protège ait déjà causé des dommages irréparables”, déclare Bell. “Je suis très fier du travail que nous avons accompli sur cette affaire, et j’espère qu’il servira de modèle aux autres gouvernements pour qu’ils se rendent compte qu’ils ont le devoir envers toute l’humanité de veiller à ce que l’exploration de l’espace se fasse de manière responsable et sans autre endommager la Terre.’

«L’industrie spatiale a connu une croissance sans précédent au cours des 10 dernières années, qui devrait se poursuivre à l’avenir», déclare Trevor Lafleur, ingénieur principal de la société française ThrustMe, qui a présenté le premier propulseur à iode dans l’espace l’année dernière. “Les réglementations, en particulier liées aux matières dangereuses, sont importantes et continueront d’être importantes pour garantir que cette croissance est sûre et durable.”