D’après une étude d’Olivier Hainaut, astronome à l’Observatoire européen austral, les projets de mégaconstellations dépassent aujourd’hui 1,7 million de satellites, entre SpaceX et la start-up Reflect Orbital. Pour préserver le Very Large Telescope et l'observatoire Vera Rubin, il recommande de limiter à 100 000 le nombre de satellites suffisamment sombres pour échapper à l’œil nu.

Reconstitution d'une heure d'observation de satellites vue du désert d'Atacama au Chili en octobre dernier - ©F. Kamphues / M. Kornmesser / ESO
Reconstitution d'une heure d'observation de satellites vue du désert d'Atacama au Chili en octobre dernier - ©F. Kamphues / M. Kornmesser / ESO

Le Very Large Telescope (VLT), installé au Chili, est l’un des instruments les plus puissants au monde pour observer les galaxies lointaines et détecter des exoplanètes. L’Observatoire européen austral (ESO) l’exploite depuis les années 1990. Depuis 2019, plus de 14 000 satellites orbitent autour de la Terre, dont environ 10 400 pour la seule constellation Starlink de SpaceX. Avec les débris, on dépasse les 32 000 objets. Olivier Hainaut, astronome à l’ESO depuis plus de trente ans, a publié une étude sur l’effet des mégaconstellations sur la luminosité du ciel dans la revue Astronomy & Astrophysics. Elle rejoint l’inquiétude de plusieurs scientifiques. Ils mettent en garde contre les conséquences pour les grands observatoires terrestres. Dans ses calculs, il inclut aussi des projets encore plus vastes que Starlink, comme le million de data centers orbitaux annoncé par SpaceX, les miroirs de Reflect Orbital et les constellations chinoises CTC-1 et CTC-2.

Le Very Large Telescope perd jusqu’à 28 % de son champ visuel

Pour chiffrer les dégâts, Olivier Hainaut a simulé la position, le mouvement et la luminosité de tous les satellites existants et projetés. Deux heures après le coucher du Soleil, la mégaconstellation de SpaceX ferait apparaître des dizaines de traînées lumineuses sur chaque image du VLT. Le champ virtuel de la caméra FORS2, l’instrument de référence du télescope, diminuerait de 28 %.

La caméra de l'observatoire Vera Rubin, aux États-Unis, réagit plus mal encore à ces traînées. Son électronique dense sature dès qu’une traînée traverse l’image et déclenche à son tour une série de traînées fantômes ailleurs sur le cliché. Éclairé par le Soleil, un satellite brille bien plus qu'une galaxie lointaine, au point d’effacer les données situées derrière son passage, selon Olivier Hainaut. Avec des satellites un peu plus brillants que la limite recommandée, l’observatoire Vera Rubin perdrait plusieurs heures d’observations utilisables chaque nuit.

En cas de déploiement complet des 50 000 miroirs prévus par Reflect Orbital, cette même caméra perdrait la totalité de ses images.

À gauche : Un ciel nocturne sans lune observé au-dessus du Très Grand Télescope de l'ESO. À droite : Une simulation montrant comment les 50 000 miroirs spatiaux proposés par Reflect Orbital pourraient rendre le ciel 3 à 4 fois plus lumineux, affectant potentiellement les observations astronomiques - ©ESO / O. Hainaut
À gauche : Un ciel nocturne sans lune observé au-dessus du Très Grand Télescope de l'ESO. À droite : Une simulation montrant comment les 50 000 miroirs spatiaux proposés par Reflect Orbital pourraient rendre le ciel 3 à 4 fois plus lumineux, affectant potentiellement les observations astronomiques - ©ESO / O. Hainaut

Les miroirs de Reflect Orbital rendraient le ciel trois à quatre fois plus lumineux

Reflect Orbital, start-up américaine, prépare le déploiement de 50 000 miroirs orbitaux pour renvoyer la lumière du Soleil vers des zones ciblées au sol, à travers des faisceaux d’environ cinq kilomètres de large. Vu depuis l’intérieur d’un tel faisceau, un satellite réfléchissant brillerait quatre fois plus qu’une pleine Lune. Même hors faisceau direct, chaque miroir égalerait l’éclat de Vénus, la plus brillante des planètes visibles depuis la Terre. Le ciel nocturne gagnerait trois à quatre fois sa luminosité actuelle une fois la flotte complète déployée. Olivier Hainaut fixe, pour contenir ces effets, un seuil technique à la magnitude 7, le niveau en dessous duquel un satellite échappe à l’œil nu par ciel noir. Ce seuil n’a rien d’absolu, précise-t-il, mais 100 000 satellites causent des pertes comparables à d’autres pertes techniques, telle une panne d'’équipement.

Ces déploiements affectent aussi l’économie spatiale mondiale. Le Forum économique mondial évalue sa valeur à environ 580 milliards d’euros en 2023, avec une croissance prévue jusqu’à 1 660 milliards d'euros en 2035, selon des chiffres relayés par le magazine Forbes. D'autres chercheurs commencent à étudier l’effet de ces constellations sur la biodiversité et les rythmes biologiques.

Amazon, pour sa part, a mis en orbite 396 satellites de sa constellation Kuiper, Leo, avec un lancement commercial du service prévu avant la fin de l’année. La Chine développe elle aussi ses propres réseaux, CTC-1 et CTC-2, déjà intégrés aux calculs d’Olivier Hainaut sur la brillance future du ciel.