La couche d’ozone est en passe de guérir d’ici quatre décennies, selon un récent rapport de l’ONU, mais ces progrès pourraient être annulés par une recrudescence des lancements de roquettes attendue au cours de la même période.
La couche d’ozone protège la vie sur Terre des rayons ultraviolets (UV) nocifs du soleil. La destruction de la couche d’ozone est devenue un problème international majeur en 1985 lorsque le «trou d’ozone» a été découvert au-dessus de l’Antarctique.
Grâce à un effort mondial coordonné, le Protocole de Montréal est entré en vigueur en 1987, entraînant l’interdiction d’une classe de produits chimiques appelés chlorofluorocarbures (CFC), qui étaient utilisés dans les aérosols et la réfrigération. Une crise mondiale a ainsi pu être évitée.
Mais l’industrie spatiale mondiale se développe rapidement, avec un nombre croissant de lancements annuels de fusées. Comme nous le montrons dans notre nouvelle revue, les gaz et les particules que les fusées émettent lorsqu’elles traversent l’atmosphère pourraient retarder la récupération de la couche d’ozone.
Les émissions de carburant des fusées ne sont pas réglementées
Les émissions atmosphériques des carburants pour fusées ne sont pas réglementées. Images officielles de SpaceX/Flickr, CC BY-SA
L’industrie du lancement repose aujourd’hui sur quatre principaux types de carburants pour la propulsion des fusées : le kérosène liquide, cryogénique, hypergolique et solide. La combustion de ces carburants signifie que les fusées contemporaines créent une suite de produits d’échappement gazeux et particulaires, notamment du dioxyde de carbone, de la vapeur d’eau, du noir de carbone, de l’alumine, du chlorure réactif et des oxydes d’azote. Ces produits sont connus pour détruire l’ozone.
Dans la stratosphère, un niveau supérieur de l’atmosphère où réside la couche d’ozone protectrice, les émissions persistent beaucoup plus longtemps qu’en bas. De petites quantités d’un sous-produit d’échappement peuvent avoir des effets destructeurs plus importants dans la haute atmosphère que lorsqu’ils sont proches de la surface de la Terre.
Un nouveau carburant est le méthane, qui est utilisé dans plusieurs moteurs de fusée en cours de développement par les principales sociétés de lancement. Les produits d’émission du méthane sont encore mal connus.
Comme nous le décrivons, les émissions de fusées dans la haute atmosphère peuvent affecter la couche d’ozone mais ne sont pas réglementées. Nous soutenons que cette lacune politique doit être comblée pour assurer une croissance durable de l’industrie du lancement de fusées et la protection de la couche d’ozone.
Technologie charismatique
Le combustible solide pour fusée contient un produit chimique qui libère du chlore dans la haute atmosphère et détruit l’ozone. Les CFC ont été interdits car ils contiennent du chlore.
Heureusement, le nombre de lancements à ce jour est si faible que les impacts sur la couche d’ozone sont actuellement insignifiants. Cependant, au cours des prochaines décennies, l’industrie du lancement devrait se développer considérablement. Les estimations financières indiquent que l’industrie spatiale mondiale pourrait atteindre 3,7 billions de dollars américains d’ici 2040.
Les fusées ont un potentiel passionnant pour permettre un accès de niveau industriel à l’espace proche de la Terre et l’exploration dans tout le système solaire. Cela en fait une « technologie charismatique » – et la promesse de ce que la technologie peut permettre entraîne un profond investissement émotionnel.
L’attrait de la possibilité peut même empêcher de discuter de la manière de faire en sorte que les fusées atteignent ces objectifs ambitieux sans dommage. Il faut pouvoir avoir des discussions claires.
Les fusées tiennent une promesse passionnante d’exploration spatiale. Images officielles de SpaceX/Flickr, CC BY-SA
Collecte et partage de données
De nombreuses communautés – fournisseurs de lanceurs de fusées, régulateurs environnementaux, chercheurs dans le domaine de l’atmosphère et agences gouvernementales – doivent progresser ensemble au niveau international. Les discussions sur la manière de mettre en place des opérations basées sur les meilleures pratiques pour la durabilité ne doivent pas être étouffantes pour la croissance de l’industrie spatiale, car des actions potentielles sont à portée de main.
La plus grande contribution que chaque communauté puisse apporter, tout d’abord, est la collecte et le partage de données. Par exemple, ceux qui construisent et lancent des fusées pourraient estimer les émissions pendant leur travail de conception, puis mesurer les émissions réelles de leurs lanceurs.
Travailler avec des chercheurs pour échantillonner les panaches d’émissions dans l’atmosphère aiderait à mieux comprendre les impacts réels des émissions sur la couche d’ozone. L’absence actuelle de ces mesures pour les lanceurs modernes limite le pouvoir prédictif de la modélisation atmosphérique. Rendre les données facilement accessibles aux chercheurs est nécessaire pour des progrès significatifs.
Pour évaluer les émissions aux premiers stades du développement des fusées, nous avons également besoin de modèles précis de l’impact des émissions sur l’atmosphère. C’est là que la coordination entre l’industrie spatiale et la communauté de recherche sur l’ozone est essentielle – chaque communauté détient une pièce de puzzle complémentaire, qui, ensemble, alimentent les discussions sur la réglementation.
La création de lancements de fusées mondiaux durables nécessitera une coordination entre les entreprises aérospatiales, les scientifiques et les gouvernements : c’est réalisable, mais nous devons commencer maintenant. C’est notre chance d’avoir une longueur d’avance.
