{"id":11889,"date":"2024-02-12T20:33:17","date_gmt":"2024-02-12T20:33:17","guid":{"rendered":"https:\/\/www.africa-press.net\/sao-tome-e-principe\/politique\/le-delicat-bilan-carbone-de-lindustrie-spatiale"},"modified":"2024-02-12T23:49:43","modified_gmt":"2024-02-12T23:49:43","slug":"le-delicat-bilan-carbone-de-lindustrie-spatiale","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.africa-press.net\/sao-tome-e-principe\/toutes-les-actualites\/le-delicat-bilan-carbone-de-lindustrie-spatiale","title":{"rendered":"Le d\u00e9licat bilan carbone de l\u2019industrie spatiale"},"content":{"rendered":"

Africa-Press – S\u00e3o Tom\u00e9 e Pr\u00edncipe. <\/strong><\/span>La plus grande fuse\u0301e jamais construite, Starship de SpaceX, un engin de 120 me\u0300tres de long et d\u2019une masse de 5000 tonnes, est propulse\u0301e vers l\u2019espace. L\u2019image fera date, me\u0302me si la mission se soldera par un e\u0301chec quelques minutes plus tard. Car Starship incarne le retour de l\u2019humain sur la Lune et peut-e\u0302tre un jour son premier pied sur Mars. 33 moteurs bru\u0302lant 1200 tonnes de me\u0301thane liquide si l\u2019on en croit Elon Musk, le P-DG de l\u2019entreprise ame\u0301ricaine. A\u0300 quelques semaines de la COP28, l\u2019exploit technologique et le re\u0302ve de conque\u0302te spatiale sont-ils compatibles avec la bru\u0302lante question de la sortie des e\u0301nergies fossiles ?<\/p>\n

Selon une e\u0301tude publie\u0301e en 2022 par des chercheurs e\u0301cossais, les e\u0301missions de l\u2019industrie spatiale mondiale sont estime\u0301es autour de 6 millions de tonnes d\u2019e\u0301quivalent CO2 (teqCO2) par an. Si l\u2019on compare ce chiffre a\u0300 l\u2019impact estime\u0301 de l\u2019aviation \u2013 entre 1,5 milliard et 3 milliards de teqCO2 -, l\u2019empreinte environnementale du spatial apparai\u0302t comme tre\u0300s faible. Mais cette e\u0301valuation n\u2019est sans doute qu\u2019une partie infirme de l\u2019impact du spatial.<\/p>\n

La ve\u0301rite\u0301 est que les donne\u0301es sont rares, car tre\u0300s peu de travaux sur cette question ont e\u0301te\u0301 conduits a\u0300 ce jour. ArianeGroup est l\u2019une des seules socie\u0301te\u0301s a\u0300 s\u2019e\u0302tre penche\u0301es sur l\u2019analyse de cycle de vie de l\u2019exploitation d\u2019Ariane 6. Conclusion: un chiffre the\u0301orique de 20.000 teqCO2 e\u0301mises, soit les e\u0301missions annuelles de 2000 Franc\u0327ais. Et, premie\u0300re surprise: la combustion des propergols solides ne compterait que pour 1 % du total ! Mais alors, ou\u0300 est l\u2019empreinte carbone de la fuse\u0301e ?<\/p>\n

Pour 46 %, elle re\u0301siderait dans la production et le ravitaillement des propergols au centre spatial guyanais. Deuxie\u0300me poste, pour 30 %, les autres activite\u0301s au sol (e\u0301lectricite\u0301, notamment pour la climatisation) et pendant le vol. Enfin, 21 % sont dus a\u0300 la fabrication et a\u0300 l\u2019assemblage des structures en Europe, plus 2 % associe\u0301s aux tests et au transport. Pour les lanceurs ame\u0301ricains, russes ou chinois, les donne\u0301es sont plus lacunaires, en raison d\u2019un manque de transparence des groupes ou agences qui les de\u0301veloppent et ope\u0300rent. Mais, selon une e\u0301tude publie\u0301e par l\u2019Agence spatiale europe\u0301enne en 2022, l\u2019ordre de grandeur est le me\u0302me pour des lanceurs de cette taille, comme la Falcon 9 de SpaceX.<\/p>\n

Une grande varie\u0301te\u0301 d\u2019e\u0301missions aux effets diffe\u0301rents<\/b><\/p>\n

A\u0300 premie\u0300re vue, analyser le cycle de vie d\u2019une mission spatiale ne semble pas diffe\u0301rent de celui d\u2019une voiture e\u0301lectrique ou d\u2019un avion: il s\u2019agit dans tous les cas d\u2019e\u0301valuer les impacts lie\u0301s a\u0300 la phase de fabrication (extraction des matie\u0300res premie\u0300res, transport, production, tests ope\u0301rationnels), ceux lie\u0301s au fonctionnement et a\u0300 la fin de vie. Mais le secteur spatial pre\u0301sente des spe\u0301cificite\u0301s uniques. \u201cPour aller jusque dans l\u2019espace, une fuse\u0301e va traverser toutes les couches de l\u2019atmosphe\u0300re et e\u0301mettre dans chacune d\u2019elles, explique Loi\u0308s Miraux, chercheur inde\u0301pendant spe\u0301cialise\u0301 dans les impacts environnementaux du spatial. En fin de vie, les satellites ou les e\u0301tages de fuse\u0301es re\u0301entrent dans l\u2019atmosphe\u0300re et e\u0301mettent a\u0300 nouveau des particules. C\u2019est la seule activite\u0301 anthropique a\u0300 le faire, les autres, y compris l\u2019aviation, n\u2019e\u0301mettant que dans la couche ou\u0300 nous vivons, la troposphe\u0300re. \u201d<\/p>\n

Les premiers bilans d\u2019impact disponibles sont juge\u0301s incomplets car le lancement est toujours mode\u0301lise\u0301 de manie\u0300re tre\u0300s simpliste, ne prenant en compte que les e\u0301missions de CO2. Pourtant, deux autres donne\u0301es sont essentielles. D\u2019abord, les ergols \u2013 me\u0301langes de carburant et de comburant \u2013 utilise\u0301s par les fuse\u0301es sont tre\u0300s varie\u0301s. Les diffe\u0301rents e\u0301tages et propulseurs des lanceurs peuvent aujourd\u2019hui embarquer des ergols solides, qui sont des blocs de poudre obtenus chimiquement, du ke\u0301rose\u0300ne ou l\u2019un de ses de\u0301rive\u0301s, du me\u0301thane, de l\u2019oxyge\u0300ne ou encore de l\u2019hydroge\u0300ne. Cette he\u0301te\u0301roge\u0301ne\u0301ite\u0301 va donc conduire a\u0300 une tre\u0300s grande varie\u0301te\u0301 d\u2019e\u0301missions, aux effets diffe\u0301rents.<\/p>\n

\u201cEnsuite, et c\u2019est tre\u0300s important, l\u2019effet d\u2019une quantite\u0301 d\u2019e\u0301missions donne\u0301e ne va pas e\u0302tre le me\u0302me en fonction de l\u2019altitude a\u0300 laquelle cette e\u0301mission sera faite \u201c, pre\u0301vient Loi\u0308s Miraux. Pour le CO2, rien ne change: e\u0301mis a\u0300 n\u2019importe quelle altitude, c\u2019est un gaz a\u0300 effet de serre (GES) a\u0300 longue dure\u0301e de vie. Mais c\u2019est tre\u0300s diffe\u0301rent pour des particules comme les suies (ou noir de carbone) et celles d\u2019alumine, des particules d\u2019aluminium oxyde\u0301es par l\u2019air principalement e\u0301mises par des fuse\u0301es a\u0300 propulsion solide (Ariane, Delta, Atlas…). Ces particules absorbent les rayonnements du Soleil et peuvent donc alte\u0301rer l\u2019e\u0301quilibre radiatif de l\u2019atmosphe\u0300re. Dans la stratosphe\u0300re, entre 12 et 50 kilome\u0300tres au-dessus de la surface de la Terre, le temps de re\u0301sidence des e\u0301missions sera souvent compris entre trois et cinq ans, alors qu\u2019au sol il n\u2019est que de quelques jours. Chaque particule e\u0301mise aura donc beaucoup plus de temps pour exercer son pouvoir re\u0301chauffant dans l\u2019atmosphe\u0300re.<\/p>\n

Les premie\u0300res vont principalement e\u0302tre e\u0301mises par des lanceurs fonctionnant a\u0300 base d\u2019hydrocarbures (Falcon 9, Long March…). \u201cL\u2019absorption du flux solaire par le noir de carbone est probablement la principale source de forc\u0327age radiatif [provoquant un re\u0301chauffement] provenant des lancements de fuse\u0301es. Et, les particules d\u2019alumine, dont on pensait auparavant qu\u2019elles refroidissaient la Terre en dispersant le flux solaire vers l\u2019espace, absorbent le rayonnement terrestre a\u0300 ondes longues sortant, ce qui entrai\u0302ne e\u0301galement un re\u0301chauffement \u201c, e\u0301crivait Martin Ross, de l\u2019Aerospace Corporation, en 2014. Dans une publication, il e\u0301valuait ainsi le forc\u0327age radiatif des lancements de fuse\u0301es a\u0300 16 me\u0301gawatts par m2, avec des contributions relatives de 70 % pour le noir de carbone, 28 % pour l\u2019alumine et 2 % pour la vapeur d\u2019eau (H2O).<\/p>\n

Une deuxie\u0300me e\u0301tude publie\u0301e en 2022 par des universitaires britanniques aboutit a\u0300 un impact moindre, mais elle ne prend pas en compte l\u2019alumine, conside\u0301rant les effets de ces particules comme trop incertains. Selon ses auteurs, un 1 kg de suies e\u0301mis par les fuse\u0301es dans la stratosphe\u0300re a une efficacite\u0301 de re\u0301chauffement 500 fois supe\u0301rieure a\u0300 1 kg e\u0301mis par le reste des activite\u0301s humaines dans la troposphe\u0300re.<\/p>\n

Les enseignements du forc\u0327age radiatif<\/b><\/p>\n

Le forc\u0327age radiatif (en watts par m2) mesure une perturbation de l\u2019e\u0301quilibre entre la puissance des radiations entrant dans l\u2019atmosphe\u0300re \u2013 ou une partie de l\u2019atmosphe\u0300re \u2013 et celles qui s\u2019en e\u0301chappent. La perturbation e\u0301tant un phe\u0301nome\u0300ne exte\u0301rieur au syste\u0300me climatique (phe\u0301nome\u0300nes naturels tels que le volcanisme, ou e\u0301missions anthropiques). Un forc\u0327age radiatif positif va conduire a\u0300 un surplus d\u2019e\u0301nergie dans le syste\u0300me conside\u0301re\u0301 et donc a\u0300 un re\u0301chauffement, et inversement.<\/p>\n

Des lanceurs propulse\u0301s au ke\u0301rose\u0300ne, tre\u0300s polluant<\/b><\/p>\n

Un paralle\u0300le avec l\u2019aviation (qui, elle, n\u2019e\u0301met que dans la troposphe\u0300re) est e\u0301clairant. En 2023, cette industrie a un forc\u0327age radiatif de l\u2019ordre de 100 me\u0301gawatts par m2. En faisant la moyenne des re\u0301sultats obtenus par les deux e\u0301tudes pre\u0301ce\u0301demment cite\u0301es, on peut donc situer l\u2019impact du spatial a\u0300 environ 10 % de celui de l\u2019aviation, elle-me\u0302me responsable de 4 a\u0300 5 % de l\u2019impact climatique mondial. Avec cette nouvelle e\u0301valuation, la part du spatial dans l\u2019impact climatique global serait de 0,4 %. Reste que cette photographie omet la croissance que connaissent les activite\u0301s spatiales. Les e\u0301valuations de forc\u0327age radiatif du secteur reposent sur une centaine de lancements de fuse\u0301es par an. Mais depuis 2020, leur nombre augmente fortement: 114 en 2020, 146 en 2021, 186 en 2022 et la barre des 200 a e\u0301te\u0301 de\u0301passe\u0301e en 2023.<\/p>\n

Sans compter les projets de me\u0301gaconstellations et de tourisme spatial. Les chiffres sont vertigineux. En 2022, SpaceX a mis en orbite basse 1722 satellites pour alimenter Starlink, dont la premie\u0300re ge\u0301ne\u0301ration totalisera 12.000 satellites en 2030, et la deuxie\u0300me ge\u0301ne\u0301ration 30.000 en 2040. D\u2019autres me\u0301gaconstellations sont par ailleurs en de\u0301ploiement ou en projet. Citons Kuiper pour Amazon (8000 satellites en 2032), la constellation chinoise Guowang (13.000 satellites en 2034), Astra (13.620 satellites d\u2019ici a\u0300 2032) ou encore OneWeb (6154 satellites en 2030). D\u2019ici a\u0300 dix ans, la feuille de route pre\u0301voit donc d\u2019envoyer environ 70.000 satellites dans l\u2019espace !<\/p>\n

Aujourd\u2019hui, la majorite\u0301 des lancements sont effectue\u0301s a\u0300 partir de fuse\u0301es Falcon 9 ou Long March, respectivement de\u0301veloppe\u0301es par SpaceX et la CASC (China Aerospace Science and Technology Corporation), lesquelles embarquent toutes du ke\u0301rose\u0300ne, grand e\u0301metteur de suies dans les hautes couches de l\u2019atmosphe\u0300re. Demain, le lanceur Ariane Next et les nouvelles fuse\u0301es ame\u0301ricaines (Startship Superheavy de SpaceX, New Glenn de Blue Origin…) embarquant un me\u0301lange de me\u0301thane et d\u2019oxyge\u0300ne liquides seront plus performants e\u0301cologiquement. Mais ils ne remplaceront que tre\u0300s progressivement les lanceurs existants. Et cela n\u2019empe\u0302chera pas les e\u0301missions d\u2019alumine ni celles des suies.<\/p>\n

A\u0300 l\u2019autre extre\u0301mite\u0301 du cycle de vie spatial se trouvent les rentre\u0301es d\u2019engins spatiaux qui, la\u0300 encore, augmentent a\u0300 mesure que de nouveaux satellites sont lance\u0301s. Celles-ci entrai\u0302nent de nouvelles e\u0301missions ou de\u0301po\u0302ts dans la haute atmosphe\u0300re. \u201cNous constatons une augmentation des espe\u0300ces, en particulier le lithium, le cuivre et l\u2019aluminium, qui ne peuvent provenir que de l\u2019industrie spatiale a\u0300 des altitudes d\u2019environ 20 kilome\u0300tres \u201c, a de\u0301clare\u0301 Karen Rosenlof, me\u0301te\u0301orologue de recherche au laboratoire de sciences chimiques de la NOAA, l\u2019Agence ame\u0301ricaine d\u2019observation oce\u0301anique et atmosphe\u0301rique. Pour l\u2019heure, aucune perturbation majeure n\u2019est observe\u0301e, mais \u201ca\u0300 mesure que les vols spatiaux augmentent, nous allons commencer a\u0300 constater des impacts. \u201d<\/p>\n

Paralle\u0300lement, les projets de de\u0301veloppement de tourisme spatial sont aussi une source d\u2019inquie\u0301tude. C\u2019est qu\u2019il faut compter entre 30 et 40 tonnes de CO2 e\u0301mises par passager pour un vol suborbital uniquement (a\u0300 bord de Virgin Galactic par exemple), sans inte\u0301grer les e\u0301missions dans la haute atmosphe\u0300re. Un chiffre qui passe a\u0300 environ 650 tonnes de CO2 par touriste pour un vol orbital qui aurait pour destination la Station spatiale internationale, par exemple. \u201cUn tel voyage, si on vise l\u2019accord de Paris, qui fixe la limite acceptable d\u2019e\u0301missions a\u0300 2 tonnes par an et par personne, e\u0301quivaudrait a\u0300 plus de 300 ans d\u2019e\u0301missions d\u2019une personne \u201c, souligne Julien Doche, inge\u0301nieur dans le secteur spatial et membre du re\u0301seau Pour un re\u0301veil e\u0301cologique.<\/p>\n

Des initiatives et propositions de leviers d\u2019action e\u0301mergent<\/b><\/p>\n

En avril 2022, le repre\u0301sentant de\u0301mocrate ame\u0301ricain Earl Blumenauer a pre\u0301sente\u0301 la loi fiscale sur la protection contre les e\u0301missions de carbone (Space), qui taxerait les lancements commerciaux humains n\u2019effectuant pas de recherche scientifique. Mais ce projet n\u2019a pas e\u0301te\u0301 adopte\u0301. En France, le Centre national d\u2019e\u0301tudes spatiales (Cnes) a lance\u0301 des travaux plus pousse\u0301s sur le sujet. MaiaSpace et l\u2019Onera ont publie\u0301 re\u0301cemment un appel a\u0300 candidatures pour un projet de the\u0300se visant a\u0300 quantifier l\u2019impact environnemental d\u2019un lanceur me\u0301thane\/oxyge\u0300ne. Et le re\u0301seau Pour un re\u0301veil e\u0301cologique vient de re\u0301diger un rapport sur l\u2019impact environnemental du spatial. \u201cNous y proposons 12 leviers d\u2019action, parmi lesquels le besoin de re\u0301glementation internationale et la de\u0301finition de potentiels quotas pour les lancements \u201c, confient Julien Doche et Prunelle Vogler, deux des re\u0301dacteurs du rapport. L\u2019heure du re\u0301veil e\u0301cologique de l\u2019exploration spatiale a ve\u0301ritablement sonne\u0301.<\/p>\n

Un impact sur la couche d\u2019ozone ?<\/b><\/p>\n

Depuis l\u2019interdiction des gaz CFC (chlorofluorocarbures) a\u0300 la fin des anne\u0301es 1980, le trou dans la couche d\u2019ozone a commence\u0301 a\u0300 se re\u0301sorber. Mais l\u2019Organisation me\u0301te\u0301orologique mondiale a re\u0301cemment observe\u0301 un retournement de situation, en particulier au-dessus du po\u0302le Nord. \u201cLe secteur spatial e\u0301tant aujourd\u2019hui le seul a\u0300 ope\u0301rer dans la stratosphe\u0300re ou\u0300 se trouve la couche d\u2019ozone, on ne voit pas quel autre acteur pourrait e\u0302tre responsable. A\u0300 l\u2019aune de l\u2019intensification du lancement de satellites, c\u2019est particulie\u0300rement inquie\u0301tant \u201c, estime Laurence Monnoyer-Smith, directrice du de\u0301veloppement durable au Cnes.<\/p>\n

L\u2019Aerospace Corporation e\u0301value l\u2019impact sur l\u2019ozone des lancements a\u0300 hauteur de 1 % des CFC responsables du trou dans la couche d\u2019ozone et bannis par le protocole de Montre\u0301al de 1995. Mais si on conside\u0300re les 1000 lancements par an souhaite\u0301s par le P-DG de SpaceX Elon Musk, me\u0302me en n\u2019utilisant que des moteurs a\u0300 propergol liquide, moins e\u0301missifs de particules, la perte mondiale d\u2019ozone due aux lancements de fuse\u0301es pourrait e\u0302tre significative.<\/p>\n

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Africa-Press – S\u00e3o Tom\u00e9 e Pr\u00edncipe. La plus grande fuse\u0301e jamais construite, Starship de SpaceX, un engin de 120 me\u0300tres de long et d\u2019une masse de 5000 tonnes, est propulse\u0301e vers l\u2019espace. L\u2019image fera date, me\u0302me si la mission se soldera par un e\u0301chec quelques minutes plus tard. 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