Quand les débris spatiaux menacent de faire disparaître les étoiles

Le ciel nocturne est de plus en plus peuplé de satellites artificiels. Ceux placés en orbite terrestre basse permettront d'assurer une connectivité mondiale, en faisant office de véritables stations-relais 5G/6G flottantes, tout en offrant de nouveaux services numériques et des infrastructures spatiales inédites. Mais à quel prix pour l'astronomie ? Et le problème ne concerne pas uniquement les astronomes professionnels.

Le ciel nocturne fait aussi partie du patrimoine culturel, éducatif et environnemental de l'humanité. Depuis des millénaires, il constitue notre fenêtre sur l'Univers.

Un ciel de plus en plus encombré

Selon une étude de l'Observatoire européen austral (ESO), environ 14 000 satellites de télécommunications sont actuellement en orbite autour de la Terre. Mais les projections indiquent qu'avec le développement des mégaconstellations, comme Starlink, ce nombre pourrait atteindre près de 2 millions au cours des prochaines années.

Les satellites apparaissent sous forme de points lumineux dans le ciel nocturne, car ils réfléchissent la lumière du Soleil vers la Terre. Sur les images astronomiques, notamment celles réalisées avec de longues poses, leur passage laisse une traînée lumineuse qui traverse le champ de vision et altère les données scientifiques.

L'astronome Olivier Hainaut explique que, même si chaque satellite est relativement peu brillant, leur très grand nombre engendre une nuisance permanente. En plus de produire des traînées sur les clichés astronomiques, ils augmentent la luminosité diffuse du ciel, réduisant ainsi la capacité des télescopes à observer les galaxies les plus faibles, les astéroïdes, les supernovæ et d'autres phénomènes transitoires.

Les astronomes proposent une limite de 100 000 satellites

Les chercheurs estiment qu'un plafond d'environ 100 000 satellites en orbite basse constituerait un compromis acceptable. Il ne s'agit pas d'un chiffre exact, mais d'un ordre de grandeur permettant de limiter les perturbations sur les observations astronomiques. Au-delà de ce seuil, l'impact sur notre capacité à observer l'Univers depuis la Terre deviendrait majeur.

Ce chiffre est déjà très élevé, mais un total de 1 à 2 millions de satellites signerait, selon eux, la fin de l'astronomie d'observation depuis le sol.

Mais les mégaconstellations de satellites de télécommunications ne sont pas les seuls projets en développement : des constellations de miroirs en orbite sont également envisagées.

Leur objectif serait de réfléchir la lumière du Soleil vers certaines régions de la Terre pendant les heures d'obscurité. Selon les chercheurs, une flotte de 50 000 miroirs hautement réfléchissants pourrait augmenter la luminosité du ciel nocturne de 200 à 300 %, le rendant jusqu'à trois fois plus lumineux que dans son état naturel.

El potencial de telescopios como el Observatorio Vera C. Rubin, diseñado para Le potentiel de télescopes comme l'Observatoire Vera C. Rubin, conçu pour cartographier en permanence le ciel nocturne et détecter par imagerie des objets tels que des astéroïdes susceptibles de menacer la Terre, serait fortement réduit. Une telle situation porterait préjudice à l'ensemble de la société.

Un enjeu scientifique, environnemental et culturel

Ce débat ne concerne pas uniquement les astronomes professionnels. Le ciel nocturne constitue aussi un patrimoine culturel, éducatif et environnemental. La présence de centaines de milliers de points lumineux en mouvement modifierait profondément l'observation du ciel à l'œil nu, en rendant plus difficile la distinction entre les étoiles, les planètes et les satellites.

Des solutions existent pour limiter cet impact. Elles consistent notamment à recouvrir les satellites de matériaux peu réfléchissants, à les orienter de manière à éviter qu'ils ne renvoient la lumière vers la Terre, ou encore à utiliser des logiciels capables de calculer précisément leurs orbites afin de mieux planifier les observations astronomiques depuis le sol. Toutefois, ces mesures perdent largement leur efficacité lorsqu'il s'agit de millions de satellites.

L'orbite terrestre basse, où ces satellites sont appelés à évoluer, constitue une ressource commune précieuse. Il ne s'agit pas d'un espace vide que le premier arrivé pourrait s'approprier, mais d'un environnement partagé dont l'utilisation doit être encadrée.

L'orbite terrestre basse est un espace essentiel aux télécommunications, à l'observation de la Terre et à la recherche scientifique. Limiter le nombre de satellites permettrait de concilier innovation et préservation de cet environnement commun. Une question que les décideurs politiques devront désormais prendre à bras-le-corps.

À mesure que le ciel nocturne devient plus lumineux, plus saturé et plus encombré, nous risquons de perdre l'une des plus anciennes et des plus précieuses facultés de l'humanité : celle d'observer l'Univers et de chercher à le comprendre.