Vers un accès à haut débit au pour tous

Au-dessus de nos têtes est en train de se jouer une partie d’échecs invisible mais dont les conséquences sont immenses.

Les 18 mars et 22 avril 2020, deux fusées de la société SpaceX, propriété du milliardaire Elon Musk, ont chacune mis en orbite soixante satellites. Ces lancements sont les sixième et septième d’une série visant à disposer rapidement de 1 584 satellites, et un nouveau lancement est prévu en mai.

En 2025, Starlink devrait disposer de 11 943 satellites pour couvrir entièrement la planète, avec un objectif ultérieur de 42 000 s’il en obtient l’autorisation. Ces nombres faramineux sont à comparer aux quelque 8 000 satellites que l’humanité a déjà mis en orbite depuis le tout premier Sputnik soviétique, dont 2 218 sont encore opérationnels.


Débris spatiaux

La multiplication des satellites lancés fait craindre la multiplication de fait du nombre potentiel des débris spatiaux susceptibles d'être générés par ce type de projet. En effet, au risque de collision des satellites en fonctionnement s'ajoute celui de pannes, qui rendraient incontrôlables les satellites, risque d'autant plus élevé qu'ils sont nombreux. Dans le pire des cas, un syndrome de Kessler (volume des débris spatiaux) rendrait les orbites basses totalement impraticables.

Selon des sociétés de surveillance spatiale, la probabilité de collision est estimée à 1 sur 100. Si chaque satellite vole dans des orbites opposées ils risquent de se percuter avec une vitesse relative de près de 15 kilomètres par seconde.

Le 2 septembre 2019, l’Agence spatiale européenne –  ESA – annonce avoir dû manœuvrer un de ses satellites (Aeolus) pour éviter sa collision avec un autre appareil (Starlink).

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Capture d'écran du compte Twitter officiel @esaoperations


Des débris qui seraient problématiques

S’il explose, ce satellite de près de 4 tonnes pourrait créer des centaines de débris et endommager d’autres satellites actifs. « Lors des collisions en orbite, même un petit débris peut causer de gros dégâts. La taille du débris n’est pas proportionnelle à la taille des dégâts causés. Ainsi, un objet de 1 cm de diamètre aura la même énergie qu’une voiture lancée à 130 km/h », souligne le Cnes dans un article sur les débris spatiaux publié sur son site internet.

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Trou dans le radiateur de la navette spatiale américaine Endeavour provoqué par un débris durant la mission ST-118. Le diamètre de l'orifice d'entrée est de 6,4 mm et celui de sortie est le double.

Ces débris présentent également des risques pour les vols habités. « En 2015, l’ISS (la Station spatiale internationale) a manœuvré cinq fois pour éviter des collisions avec des débris spatiaux », explique Christophe Bonnal*. En outre, certains débris terminent leur course à la surface du globe.


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* Chercheur au CNES, Christophe Bonnal préside les commissions « Débris spatiaux » de l'Académie internationale d'astronautique (IAA).







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Un débris du troisième étage PAM-D de Delta 2 retrouvé en Arabie saoudite le 21 janvier 2001


Envoyer les satellites dans une « orbite cimetière » 

DirectTV a demandé à la Commission fédérale des communications (FCC) de déplacer son satellite condamné sur une orbite plus élevée, appelée « orbite cimetière », « orbite de rebut » ou « orbite poubelle ».

« S’il n’explose pas, c’est très bien car il n’y a alors aucun risque d’interférence avec l’orbite géostationnaire, estime Christophe Bonnal. En revanche, si le satellite explose, le fait d’être en orbite géostationnaire ou en orbite cimetière n’a aucune importance ; on pollue bien toute la zone… ». Il doit donc être placé sur une orbite dite cimetière.

Elle se trouve 300 kilomètres plus haut que l’orbite géostationnaire. « Cette zone, non bornée vers le haut, est très vaste et ne pose aucun problème d’encombrement : la densité en objets spatiaux y est 100 à 1 000 fois plus faible que sur l’orbite géostationnaire, explique Christophe Bonnal. Une fois là-haut, les objets spatiaux y restent indéfiniment car il n’y a plus du tout d’atmosphère pour les freiner. » La FCC a donné son accord pour que le satellite soit remonté dans cette orbite cimetière.

Il s’agit de l’orbite sur laquelle on éloigne les objets spatiaux géostationnaires en fin de vie active.

Pourquoi envoyer les satellites dans cette poubelle géante d’objets spatiaux ?

« L’orbite géostationnaire est comme un parking avec un nombre limité de places, image Christophe Bonnal. Si vous laissez une épave sur votre place, celle-ci devient inutilisable. Il est donc dans votre propre intérêt de libérer votre créneau, d’où une remontée en orbite cimetière. »

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Évolution depuis le début de l'ère spatiale du nombre d'objets en orbite (> 10 cm en orbite basse et > 1 mètre sur les autres orbites) suivis par le réseau de surveillance américain USSTRATCOM.

Pollution lumineuse du ciel nocturne

Des multitudes de satellites rejoignent l'ensemble des projets en cours de déploiement

• 12 000 satellites voire 42 000 pour Starlink de SpaceX

• 3 250 pour Kuiper d'Amazon

• 650 à 2 000 pour OneWeb

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qui posent le problème de la pollution lumineuse spatiale du ciel nocturne. Celle-ci s'ajoute à la pollution lumineuse terrestre. Lorsque tous les satellites seront déployés, une centaine seront visibles dans le ciel à tout instant, plus brillants que Sirius.

Vue de la Terre, Sirius est l'étoile la plus brillante du ciel.

Cette pollution perturbe beaucoup le travail des astronomes, professionnels et amateurs, ainsi que des photographes de paysages de nuit qui devront filtrer ces sources indésirables de lumière.

Dans son intervention du 9 mars à la conférence "Satellite 2020", Elon Musk balaye ces inquiétudes, se disant convaincu que ses satellites n’auront aucune conséquence sur les découvertes astronomiques et que, s’il le faut, leur surface sera peinte en noir.

A suivre...

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