Pourquoi définir les limites de l’espace peut être crucial pour l’avenir des vols spatiaux

Pourquoi définir les limites de l’espace peut être crucial pour l’avenir des vols spatiaux

jeudi matin, juste après 8h PT, les deux pilotes à bord de L’avion spatial de Virgin Galactic ont allumé le moteur-fusée du véhicule au-dessus du désert de Mojave pendant un total de 60 secondes, s’élevant à une altitude de 82,7 kilomètres. Lorsque le véhicule a atteint sa hauteur maximale, L’équipe de Virgin Galactic a célébré: ils avaient enfin atteint l’espace — un nouveau record pour la société.

Au moins, Virgin Galactic soutient qu’il est allé dans l’espace. Mais pour beaucoup, ce n’est pas là que se trouve l’espace.,

à un moment donné, plus vous voyagez dans le ciel, l’atmosphère dense de la Terre commence à s’amincir, cédant finalement la place au vide de l’espace. Mais la hauteur exacte à laquelle l’espace aérien se termine et l’espace commence a jamais été totalement convenu, avec de nombreux groupes différents, offrant différentes réponses. Maintenant, une organisation internationale envisage de changer sa définition de l’endroit où l’espace « commence », ce qui pourrait rapprocher le monde d’un consensus sur un sujet compliqué et étonnamment tendu.,

la Fédération Mondiale des sports aériens — ou FAI, pour Fédération Aéronautique Internationale — a annoncé le 30 novembre qu’elle envisageait de modifier la ligne de Karman — l’altitude considérée comme la limite de l’espace. La ligne porte le nom de Theodore von Karman, un ingénieur et mathématicien hongrois qui a calculé pour la première fois où l’atmosphère terrestre devient trop mince pour que les avions puissent voler. Pendant des décennies, la FAI a fixé la ligne Karman à 100 kilomètres, ou 62 miles de haut., Mais maintenant, l’organisation, qui est responsable du catalogage des enregistrements de vols aériens et spatiaux, envisage de le déplacer à 80 kilomètres, ou 50 miles de haut.

à court terme, modifier la définition de la limite de l’espace semble sans conséquence. Cela pourrait changer autour de quelques statistiques historiques sur qui a réellement été au-delà de la Terre (et les pilotes qui viennent de piloter L’avion spatial de Virgin Galactic peuvent se vanter d’être des astronautes aujourd’hui.) Mais avoir une définition juridique internationalement convenue de l’espace pourrait avoir de grandes implications pour l’avenir de l’industrie des vols spatiaux., Par exemple, cela pourrait compliquer les véhicules que nous considérons comme des engins spatiaux et des avions, ce qui changerait la façon dont nous réglementerons ces véhicules à l’avenir. « Où s’arrête l’espace aérien de quelqu’un? C’est clairement intéressant”, explique Jonathan McDowell, astrophysicien à Harvard et expert en vols spatiaux, à The Verge.

soyons techniques

La FAI envisage un changement grâce à de nouvelles recherches présentées par McDowell., En tant que personne qui enregistre avidement les statistiques des vols spatiaux, McDowell voulait savoir combien de fusées étaient réellement allées dans l’espace et combien de personnes pouvaient être considérées comme des astronautes. Et pour vraiment répondre à ces questions, il devait savoir où l’espace commençait. Il a donc parcouru l’ensemble de l’histoire des vols spatiaux pour voir s’il pouvait mieux définir cela.

Après avoir passé au peigne fin de nombreux ensembles de statistiques orbitales pour les engins spatiaux au fil des ans, il est arrivé avec une estimation qui, selon lui, est plus précise que celle actuellement utilisée par la FAI: 80 kilomètres, plus ou moins 10 kilomètres., En termes faciles à comprendre, il s’agit de l’altitude la plus basse qu’un satellite puisse atteindre et des orbites encore complètes autour de la Terre. Pour rester en orbite et atteindre une altitude aussi basse, le véhicule doit être sur une orbite elliptique. C’est celui où le vaisseau spatial se balance loin de la Terre la plupart du temps et arrive à près de 80 kilomètres pour seulement une brève partie du voyage. Dans cette configuration, un vaisseau spatial peut rester en orbite pendant des jours ou des semaines, selon McDowell.,

une longue exposition photo d’une fusée SpaceX, mettant un vaisseau spatial en orbite
Image: SpaceX

McDowell dit que 80 kilomètres est le point où la gravité devient plus importante que l’atmosphère. ” Vous êtes dans l’espace si vous pouvez essentiellement ignorer l’atmosphère », dit-il. « Et cela ne signifie pas que cela n’a aucun effet, mais la gravité est la chose dominante dont vous devez vous soucier.”

Pour vraiment envelopper nos têtes autour de cela, nous devons comprendre ce qu’il faut pour aller en orbite en premier lieu. La chose la plus importante est la vitesse., À l’altitude de la Station Spatiale Internationale (environ 254 miles / 408 kilomètres), les vaisseaux spatiaux se déplacent à plus de 17 000 miles par heure. Vous devez aller aussi vite pour entrer dans un état constant de révolution autour de notre planète. Malheureusement, notre atmosphère est trop épaisse pour permettre à un objet d’orbiter autour de la terre plus bas dans le ciel à des vitesses similaires. ” Vous vous embraseriez très rapidement, parce que vous essayeriez de passer trop vite dans les airs », explique McDowell. C’est ce qu’il entend par l’atmosphère qui est importante.,

même au — dessus de 80 kilomètres, l’atmosphère terrestre existe toujours-elle est juste super mince. Les Satellites qui orbitent beaucoup plus haut que 80 kilomètres interagissent encore avec les particules de notre atmosphère. L’air est tellement mince qu’il n’est pas préjudiciable à un vaisseau spatial en orbite. « Alors la question est, où puisez-vous une limite où vous n’êtes plus dans l’espace? C’est quand vous ne pouvez même pas plonger dans l’atmosphère brièvement à la vitesse orbitale et continuer. »dit McDowell.,

VSS Unity spaceplane de Virgin Galactic, qui est maintenant considéré comme un véhicule spatial par certains
Image: Virgin Galactic

donc, si c’est la réponse la plus technique, comment la définition formelle de la FAI s’est-elle retrouvée à 100 kilomètres? Karman lui — même a fixé sa propre limite à 83,8 kilomètres en 1956-mais il n’essayait même pas de trouver la limite de l’espace. Il essayait surtout de définir à quelle hauteur un avion pouvait voler tout en atteignant la portance., En fin de compte, cette limite a été mal interprétée comme la frontière de l’espace, selon Thomas Gangale, expert en droit spatial et Directeur exécutif D’OPS-Alaska, un réseau mondial de recherche. Lui et McDowell supposent que nous avons glissé jusqu’à 100 kilomètres parce que les gens ont simplement commencé à arrondir jusqu’à un beau nombre facile à retenir. « Autour de 1960, la FAI a décidé de fixer la limite à 100 kilomètres, juste dans le but d’enregistrer des vols — que tout vol au-dessus de cela serait considéré comme un vol spatial. »

cependant, tout le monde n’adhère pas à la définition de l’espace de la FAI., L’US Air Force, par exemple, fixe déjà la limite à 50 miles, soit environ 80 kilomètres, et donnera des badges à tout son personnel qui volera au-dessus de cette hauteur. La NASA fait de même. Et bien que la Federal Aviation Administration n’ait pas de définition officielle, elle distribue généralement des badges d’astronaute à ceux qui ont dépassé les 50 miles. C’est quelque chose qui peut devenir plus défini à mesure que plus d’acteurs commerciaux vont dans l’espace. « Des Plans pour émettre et comment émettre des ailes d’astronautes sont à l’étude”, a déclaré un porte-parole de la FAA à The Verge.,

le droit spatial atteint de nouveaux sommets

mais bien que différentes organisations aient leurs propres définitions, il n’existe pas d’accord universel. En fait, les États-Unis soutiennent que définir l’espace par le droit international n’est tout simplement pas nécessaire. Lors d’une réunion des Nations Unies à Vienne en 2001, la délégation des États-Unis a dit ceci:

en ce qui concerne la question de la définition et de la délimitation de l’espace extra-atmosphérique, nous avons examiné cette question avec soin et avons écouté les différentes déclarations faites à la présente session., Notre position qui continue de définir ou de délimiter l’espace extérieur n’est pas nécessaire. Aucun problème juridique ou pratique ne s’est posé en l’absence d’une telle définition. Au contraire, les différents régimes juridiques applicables en matière d’espace aérien et d’espace extra-atmosphérique ont bien fonctionné dans leurs domaines respectifs. L’absence de définition ou de délimitation de l’espace extra-atmosphérique n’a pas empêché le développement d’activités dans la sphère.

la vérité est que la définition de l’espace pourrait rendre les relations et les réglementations internationales un peu plus troubles., S’il existe une ligne continue convenue au niveau international pour déterminer où commence l’espace, d’autres pays pourraient crier au scandale si les États-Unis volent à une altitude extrêmement élevée au-dessus d’un territoire étranger, mais en dessous de la ligne spatiale. Techniquement, les États-Unis pourraient voler dans l’espace aérien d’un autre pays. Comme il est, il n’y a rien pour arrêter le NOUS de le faire. ” Ils veulent le garder indéfini, principalement parce que l’armée américaine estime que cela leur donne la flexibilité de faire des choses à n’importe quelle altitude », explique Gangale. « Vous ne pouvez pas enfreindre une loi qui n’existe pas., »

en fin de compte, fixer une ligne pourrait aider les pays à analyser quels types de lois devraient s’appliquer à chaque zone du ciel: les lois pour les avions ou les lois pour les engins spatiaux. Mais les choses deviennent encore plus compliquées quand on considère le fait qu’il y a un grand écart entre où l’avion le plus haut peut aller et où les vaisseaux spatiaux peuvent aller. Les ballons les plus hauts ne peuvent atteindre qu’environ 50 kilomètres ou 31 miles de haut, et la plupart des avions fonctionnent beaucoup plus bas que cela. Donc, en réalité, il y a environ une zone de 18 miles entre le plus haut qu’un avion puisse aller et où l’espace commence., Donc, les lois pour les avions appliquer à cette région?

Cette « zone grise” du ciel n’est vraiment utilisée que par les vaisseaux spatiaux — que ce soit pour aller dans l’espace ou pour le quitter. De plus, certains engins spatiaux peuvent voler encore plus bas que cette zone grise pour revenir sur Terre. La navette spatiale, par exemple, volait aussi bas que 34 kilomètres au-dessus de L’espace aérien restreint de Cuba à son retour de l’espace, selon Gangale. C’est pourquoi Gangale soutient qu’un vaisseau spatial devrait être défini par l’endroit où il doit aller. « Tout vol qui décolle avec l’intention d’atteindre l’altitude devrait être couvert par le droit spatial”, dit-il., « C’est vraiment l’intention d’un vol qui décide quel régime juridique s’applique. »

Le Chasseur de rêves de Sierra Nevada Corporation
Image: NASA

Gangale pense que le moment est venu de définir ce qu’est vraiment l’espace, car de plus en plus d’entreprises commerciales ont des plans ambitieux pour aller dans l’espace. Et certains d’entre eux peuvent avoir besoin de survoler des parties de la Terre qui pourraient être en dessous de la ligne spatiale, aussi. Sierra Nevada Corporation travaille sur un petit véhicule ailé qui glisse vers la terre comme l’a fait la navette spatiale., Il est possible que les futures entreprises veuillent éviter tout problème juridique qui pourrait survenir si elles doivent voler bas au-dessus d’un autre pays sur le chemin du retour de l’espace. Et ils pourraient vouloir savoir quelles lois s’appliquent au cas où il y aurait une sorte de mésaventure dans l’air. « À long terme, comme nous voyons plus d’opérations commerciales dans ces altitudes, en particulier se mettre en orbite et revenir, ces entreprises privées vont vouloir la sécurité juridique qui serait fournie par une altitude ou une limite définie”, explique Gangale.

Il semble que les états-unis n’est pas pressé, si., Mais au cas où davantage d’entités exprimeraient le désir d’une définition claire, Gangale a rédigé un projet de convention que les Nations Unies peuvent adopter si nécessaire. Et compte tenu de l’intérêt pour son travail, il pense qu’il faudra peut-être bientôt avoir une définition claire. « À mesure que les vols spatiaux sont de plus en plus commercialisés, je pense que cette idée que nous n’avons pas besoin de définition devient de moins en moins tenable.,”

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