SpaceX continue de propulser des satellites en orbite alors que la communauté spatiale s'inquiète

Au début de 2020, SpaceX est devenu l'opérateur de la plus grande constellation de satellites actifs au monde, avec 180 satellites en orbite autour de la planète. Cette étape est un simple point de départ pour Starlink, le projet ambitieux de SpaceX visant à fournir des capacités Internet à chaque pouce du globe. Pour obtenir ce type de connectivité, la société souhaite pouvoir lancer jusqu'à 42 000 satellites au cours de la prochaine décennie. Cela représente environ 21 fois le nombre de satellites opérationnels actuellement dans l’espace – et le véritable impact de la méga-constellation naissante de la société reste un mystère.

Dans l'histoire du monde, le dumping d'une grande quantité de nouvelles choses dans un endroit a généralement des conséquences, et de nombreux membres de la communauté spatiale se sont inquiétés des effets secondaires potentiels de Starlink. Le plus grand tollé est peut-être venu des astronomes qui considèrent Starlink comme une énorme menace pour leur travail. Les satellites détruisent déjà des images du ciel nocturne, donc même plus un vaisseau spatial zoomant au-dessus de la Terre pourrait considérablement entraver leur capacité à voir des objets éloignés dans l'Univers.

Pendant ce temps, les personnes impliquées dans le suivi des satellites sont plus préoccupées par la façon dont ces vaisseaux spatiaux vont influencer un environnement spatial déjà assez encombré. Les débris spatiaux créent déjà une autoroute spatiale complexe de voies entrecroisées de trafic en orbite, dominées par des satellites se déplaçant à plusieurs milliers de kilomètres à l'heure. Ajouter plus augmentera le risque de collision et pourrait rendre le lancement dans l'espace beaucoup plus difficile à l'avenir.

SpaceX a entendu les plaintes des scientifiques et des observateurs de satellites concernés. La société a pris certaines mesures pour atténuer les problèmes d'astronomie que beaucoup craignent, et elle a également publié plus de données sur le positionnement de ses satellites pour faciliter le suivi. Mais ces étapes ne suffisent pas pour certains défenseurs. Et certaines des décisions pour lesquelles divers groupes font pression – comme changer la conception des satellites – peuvent potentiellement réduire un problème pour un groupe mais causer plus de problèmes pour d'autres. SpaceX a refusé de commenter cette histoire.

Voici les problèmes qui continueront de se produire lorsque SpaceX lancera ses satellites Starlink, 60 vaisseaux spatiaux à la fois.

Trafic spatial

Étant donné que SpaceX prévoit d'envoyer autant de satellites, les chances que ces objets se rapprochent d'autres satellites sont beaucoup plus élevées. Et c'est une perspective effrayante. Les collisions entre des objets à grande vitesse en orbite sont susceptibles de créer des centaines à des milliers de débris, qui peuvent alors menacer d'autres objets dans l'espace. Le suivi expert des satellites Starlink – et de tous les satellites, d'ailleurs – est essentiel pour éviter que ces véhicules ne se heurtent accidentellement.

À l'heure actuelle, la principale ressource pour le suivi par satellite est le réseau de surveillance spatiale de l'Air Force, qui est chargé de garder un œil sur tout ce qui se trouve sur orbite à l'aide d'un ensemble de capteurs au sol. Le problème est que les données de suivi de l'Air Force ne sont pas toujours précises. Il crée des orbites estimées en prenant des mesures périodiques des objets lorsqu'ils passent au-dessus de leur tête; il ne peut pas les suivre directement. Pour les traqueurs de satellites experts, la meilleure façon de comprendre où se trouve quelque chose dans l’espace est de combiner les estimations de l’Air Force avec les données de positionnement recueillies par le satellite lui-même. Ensemble, ces données peuvent fournir une vue plus claire de la position réelle d'un satellite dans le ciel.

Lorsque SpaceX a commencé à lancer, il y avait une certaine frustration sur le fait que la société ne partageait pas autant de données de positionnement par satellite que possible. La société a également connu un problème de communication embarrassant en septembre lorsque l'un de ses satellites s'est inconfortablement rapproché d'un satellite européen. Mais les choses ont changé avec le dernier lancement de la société en janvier. Avant la mission, SpaceX a partagé ses estimations de la direction, de la vitesse et de l'emplacement de base de ses satellites après leur déploiement, et la société continuera de partager des données GPS à bord via l'Air Force. Ces informations sont accessibles via un site Web appelé Space Track, pour toute personne disposant d'un compte approuvé sur le site.

Cette décision a été saluée par les pisteurs de satellites, mais même avec toutes ces informations, il est encore quelque peu difficile de savoir ce que les satellites de SpaceX vont faire et où ils vont être à l'avenir. Chaque vaisseau spatial Starlink est équipé d'un nouveau système d'évitement autonome qui déclenche le véhicule pour s'éloigner de la voie d'une collision potentielle, tout seul. Cela nécessite moins de contributions de la part des personnes sur le terrain, mais cela rend également difficile de prédire ce que les satellites vont faire à l'avenir, selon T.S. Kelso, un traqueur de satellites qui exploite un site de suivi appelé CelesTrak. La plupart des opérateurs de satellites peuvent prévoir les trajets de leurs satellites jusqu'à sept jours dans le futur, tandis que SpaceX prévoit jusqu'à 32 heures, dit Kelso.

«Cette approche réduit les ressources sur le terrain, mais il peut être notoirement difficile pour le sol de simuler ce que le satellite fera réellement», a écrit Kelso dans un e-mail à Le bord. "Donc, même si vous vous êtes propagé plus loin, votre connaissance des manœuvres à venir devient de plus en plus incertaine."

De plus, un chercheur soutient que SpaceX devrait partager ses données plus largement au-delà du site Web de l'Air Force et qu'il ne devrait y avoir aucun obstacle à l'obtention de ces informations. «Si vous êtes vraiment intéressé par la sécurité spatiale et ce genre de choses, alors vous voulez faire savoir au plus large public possible où se trouvent vos objets», Moriba Jah, professeur agrégé à l'Université du Texas, spécialisé dans le suivi des débris orbitaux , raconte Le bord. "Il est dans votre propre intérêt que tout le monde sache."

Il existe un précédent pour des sociétés privées comme SpaceX qui rendent publiques ces données de positionnement. L'opérateur satellite Satellite Planet, qui a récemment détenu le titre de la plus grande constellation de satellites au monde, partage toutes ses données publiquement depuis le début du lancement de ses véhicules en 2013. «Au départ, il n'existait pas de mécanisme efficace pour partager ces données, nous venons donc de les publier sur un site Web accessible au public », a déclaré Mike Safyan, vice-président du lancement chez Planet. Le bord.

En fin de compte, les trackers conviennent que SpaceX va dans la bonne direction en matière de transparence. Mais les satellites eux-mêmes sont loin d'être transparents, ce qui cause des problèmes à une communauté spatiale différente.

Astronomie

Les astronomes avaient des inquiétudes avant le premier lancement de SpaceLink sur StarX, mais personne n'était préparé à quoi ressembleraient les satellites. «Je savais qu'ils seraient brillants, mais pas aussi brillants qu'ils le sont», raconte Patrick Seitzer, professeur d'astronomie à l'Université du Michigan. Le bord. «Ce fut un moment magnifique en mai dernier lorsque le premier groupe a été lancé, et vous pouvez voir cette chaîne de 60 satellites traverser le ciel.» La luminosité a même pris les responsables de SpaceX par surprise, selon les représentants de la société.

Les satellites Starlink peuvent capter la lumière du soleil bien au-delà des heures du crépuscule, et parce qu'ils sont censés orbiter assez près de la Terre – environ 550 kilomètres de haut – ce qui les rend encore plus visibles que les satellites situés plus loin. Ensuite, il y a les satellites eux-mêmes. La combinaison de leur orientation dans l'espace et de leur conception les rend anormalement brillants. «Ils sont maintenant plus brillants que 99% des objets en orbite», explique Seitzer.

Les satellites Starlink capturés lors de leur passage au-dessus de l'Observatoire interaméricain Cerro Tololo au Chili.
Image: Laboratoire national de recherche en astronomie optique-infrarouge de la NSF / CTIO / AURA / DELVE

Les satellites – en particulier les super brillants – sont une nuisance majeure pour les astronomes qui tentent d'observer les étoiles, les roches spatiales et d'autres objets dans l'Univers. Les astronomes disent qu'ils pourraient potentiellement gérer le premier lot proposé de 1 500 satellites. "Ce que les simulations actuelles montrent, c'est que nous serions en mesure de gérer cela en termes d'observation", explique Vivienne Baldassare, boursière postdoctorale Einstein en astronomie à Yale. Le bord. "Mais ce n'est pas seulement 1 500." Le souci est qu'une fois la méga-constellation en croissance, les astronomes auront beaucoup plus de mal à faire leur travail.

Dans une tentative de solution, SpaceX a revêtu l'un des 60 satellites lors du lancement le plus récent pour le faire apparaître plus sombre dans le ciel. Au cours des semaines et des mois à venir, les pisteurs amateurs et les astronomes observeront ce satellite de cheval noir et calculeront sa luminosité par rapport au reste du troupeau.

«Ils pourraient réussir à réduire un peu la luminosité, mais ces choses sont déjà si brillantes», explique Marco Langbroek, un traqueur de satellites et consultant en connaissance de la situation spatiale pour le Space Security Center de la Royal Dutch Air Force. Le bord. Il note que, même avec un revêtement, les satellites peuvent toujours interférer avec les instruments astronomiques. «Même des télescopes astronomiques modestes et brillants les capteront toujours», explique Langbroek.

L'entreprise pourrait avoir d'autres options pour réduire la luminosité au-delà d'un changement cosmétique. Si l'orientation des satellites est partiellement à blâmer, il est possible qu'ils puissent élever les orbites des engins spatiaux ou pointer les véhicules et leurs panneaux solaires extra brillants dans une direction différente pour réduire la lueur. "Il y a probablement une configuration de ce panneau solaire qui ne produirait pas ces réflexions", explique Hugh Lewis, professeur d'ingénierie à l'Université de Southampton spécialisé dans les débris spatiaux. Le bord. "Bien que vous affectiez les performances de l'engin spatial parce que vous le rendez un peu plus difficile à monter, et potentiellement un peu plus difficile à rassembler suffisamment de lumière solaire pour générer de l'énergie pour le premier jour."

Pour l'instant, SpaceX prévoit de continuer à lancer ses satellites ultra-lumineux sur les mêmes orbites car il détermine si le revêtement fera l'affaire. Et ce n'est pas bien avec les astronomes. «Le revêtement protecteur d'un satellite sur 60 n'est pas suffisant pour moi si vous continuez à lancer ceux que vous savez déjà problématiques», explique Baldassare.

Il pourrait également y avoir des compromis en ce qui concerne le revêtement des satellites. D'une part, le changement de l'extérieur du satellite pourrait modifier la façon dont le véhicule réagit à l'environnement hostile de l'espace où les températures oscillent sauvagement entre étouffante et glaciale. Assombrir le satellite pourrait l'amener à absorber plus de chaleur, ce qui ferait baisser la température de l'électronique précieuse à l'intérieur. «La plupart des composants électroniques auront été conçus, construits et assemblés dans un environnement à température ambiante», explique Lewis. «Et c'est l'environnement qu'ils aiment.» Un changement de température trop important pourrait finalement conduire un satellite à se casser ou à tomber en orbite.

Les satellites morts dans l'espace deviennent instantanément des ordures qui peuvent menacer les vaisseaux spatiaux à proximité. Et compte tenu de la taille potentielle de la population Starlink, il vaut mieux que le moins de satellites se brisent possible. "Supposons que cela augmente le risque de défaillance de certains composants électroniques de 1%", explique Lewis. «Lorsque vous en lancez 50 000, 1% est en fait un chiffre important.»

Qu'est-ce qui va se passer?

La vérité sur Starlink est qu'il n'y a pas de vérité solide. En fonction de qui vous demandez, la constellation ne sera pas vraiment un problème, ou cela conduira à une apocalypse spatiale. Par exemple, certains craignent même qu’un afflux aussi important de satellites ne dépasse complètement nos capacités de suivi, ce qui rend difficile de voir tous les satellites en orbite. «Actuellement, le réseau de suivi a déjà des problèmes avec la quantité d'objets en orbite», explique Langbroek. «Ils auront probablement besoin de plus de puissance informatique; ils auront besoin de plus de capteurs. Vous ne construisez pas ce type de réseau en peu de temps. "

En fin de compte, nous ne savons pas vraiment comment la constellation changera l'orbite terrestre basse, et il n'y a pas eu beaucoup de recherches rigoureuses qui examinent ce qui se passera avec la constellation Starlink complète et opérationnelle. Une poignée d'études ont examiné les risques de collision avec Starlink et d'autres méga-constellations proposées avant leur lancement, mais ce n'était pas beaucoup de données, et il n'y a pas eu beaucoup d'études sur l'impact sur l'astronomie.

La plupart des membres de la communauté spatiale conviennent qu’ils aimeraient voir plus de recherches et de discussions sur la façon d’aller de l’avant. Jah fait valoir que plus de dialogue entre SpaceX, les astronomes et les pisteurs de satellites est essentiel car il y a tellement de compromis à faire quand une conception ou un choix opérationnel particulier est fait. «Il doit y avoir ce genre d'échange scientifique, où nous disons:« Nous allons avoir ce projet mondial »», déclare Jah. «Ce sera volontaire, mais nous allons tous rendre les données disponibles et nous» Nous allons tous le faire pour le plus grand bien de la communauté afin de parvenir à un consensus sur la façon de gérer cette ressource limitée. »

Ce qui est inquiétant pour certains, c'est que ces discussions commencent à peine à avoir lieu maintenant – alors que SpaceX continue de se lancer à un rythme rapide. SpaceX détient une licence de la Federal Communications Commission pour lancer près de 12 000 satellites si elle le souhaite, et la société suit les directives internationales pour gérer sa constellation. Cela dépend principalement de SpaceX si l'entreprise a le sentiment d'en faire assez pour satisfaire le plus de personnes possible.

Traduit de la source : https://www.theverge.com/2020/1/14/21043229/spacex-starlink-satellite-mega-constellation-concerns-astronomy-space-traffic

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