Une nouvelle course à l'espace pourrait transformer notre atmosphère en un « crématorium pour satellites »

(MENAFN- The Conversation) Lorsque nous regardons le ciel nocturne et voyons un satellite passer, nous ne pensons pas forcément au changement climatique ou à la couche d’ozone.

L’espace peut sembler séparé des systèmes environnementaux qui soutiennent la vie sur Terre. Mais de plus en plus, notre façon de construire, lancer et éliminer les satellites commence à changer cela.

Au cours des dernières années, le nombre de lancements de satellites a explosé. Il y a aujourd’hui près de 15 000 satellites actifs en orbite autour de la Terre, dont la plupart font partie de « méga-constellations » où chaque satellite n’a qu’une durée de vie de quelques années.

Les nouveaux satellites doivent être rapidement lancés en remplacement. Pour éviter de laisser des vieux satellites morts dans les orbites basses déjà encombrées de la Terre, la plupart des opérateurs de satellites les désorbittent délibérément dans la haute atmosphère terrestre.

Là, ils brûlent ou se désintègrent en plus petits morceaux : un processus connu sous le nom de « démisibilité ». En pratique, les satellites sont devenus une partie de la culture de l’usage unique.

Cette approche est désormais appliquée à une échelle beaucoup plus grande. Nous craignons les implications pour le climat et l’atmosphère de la Terre.

Un risque latent pour notre climat et la couche d’ozone

Le mois dernier, SpaceX a déposé une demande auprès de la Federal Communications Commission (FCC) des États-Unis pour lancer un million de satellites supplémentaires destinés à des « centres de données IA » non testés.

Ce nombre énorme n’est pas le seul problème. Les mini-satellites Starlink V2 de SpaceX pèsent environ 800 kilogrammes (kg) — à peu près la masse d’une petite voiture — et les versions ultérieures devraient atteindre environ 1 250 kg. Les satellites V3 prévus sont encore plus grands, comparables en taille à un Boeing 737.

Les lancements de fusées contribuent déjà au changement climatique et à la dégradation de la couche d’ozone. Les augmenter pour déployer un million de satellites de la taille d’un avion repousserait le chauffage de la haute atmosphère et la perte d’ozone bien au-delà des estimations précédentes, avec la combustion progressive des satellites morts aggravant ces impacts.

Cela survient alors que de la poussière de satellites brûlés est déjà retrouvée dans l’atmosphère. En 2023, des scientifiques étudiant les aérosols dans la haute atmosphère ont trouvé des métaux provenant de véhicules spatiaux en réentrée. Récemment, du lithium a été détecté suite à la réentrée non contrôlée d’une fusée Falcon 9.

Ce n’est qu’une fraction de ce qui est à venir si les méga-constellations prévues voient le jour — et SpaceX n’est pas le seul acteur. D’autres opérateurs dans le monde ont déjà demandé un total combiné de plus d’un million de satellites.

Pendant ce temps, les conséquences environnementales complètes restent mal comprises, car les fabricants de satellites divulguent rarement la composition de leurs engins spatiaux.

Les scientifiques supposent qu’une grande partie est en aluminium, qui brûle en particules d’alumine, mais le mélange exact de matériaux — et la taille des particules produites — reste peu contraint.

Mais nous savons que les particules les plus fines, plus petites qu’un cheveu humain, peuvent rester en suspension dans l’atmosphère pendant des années, contribuant à la dégradation de la couche d’ozone et au changement climatique.

En suivant des hypothèses similaires à une étude précédente, nous estimons qu’un million de satellites pourrait entraîner l’accumulation d’un tégramme (un milliard de kilogrammes) d’alumine dans la haute atmosphère — suffisamment, avec les émissions lors du lancement, pour modifier de manière significative la chimie atmosphérique et le chauffage de façon dramatique, que nous ne comprenons pas encore.

Aucune obligation publique n’impose à une seule entreprise dans un pays de modifier à cette échelle l’atmosphère de la planète.

Les conséquences ne se limitent pas à l’atmosphère. Tous les satellites en réentrée ne brûlent pas ; des débris touchent déjà le sol, et le risque de casualties liés à la réentrée de méga-constellations est désormais d’environ 40 % tous les cinq ans — augmentant pour les personnes et les avions à mesure que davantage de satellites sont mis en orbite.

Dans l’espace, la situation n’est pas moins alarmante : l’horloge CRASH de l’Outer Space Institute indique qu’une collision aurait lieu dans 3,8 jours si les satellites cessaient d’éviter les uns les autres.

De nombreux experts s’accordent à dire que nous sommes aux premiers stades du Syndrome de Kessler : une réaction en chaîne de collisions qui multiplie les débris spatiaux.

Notre ciel n’est pas une décharge

Notre ciel nocturne, particulièrement précieux en Nouvelle-Zélande, est l’une des rares choses que tout le monde sur Terre partage encore.

Selon des simulations réalisées par des astronomes, les constellations à l’échelle proposée par SpaceX rempliraient le ciel de milliers de satellites visibles à l’œil nu partout sur Terre. À terme, il pourrait y avoir plus de satellites visibles que d’étoiles visibles.

Pour les scientifiques, observer la mort des étoiles et rechercher de nouvelles planètes deviendrait beaucoup plus difficile. L’observation des étoiles, l’astrotourisme et l’astronomie culturelle seraient également perturbés dans le monde entier.

Tout cela signifie que la décision de la FCC concernant la proposition de SpaceX, désormais ouverte aux soumissions publiques, pourrait affecter tout le monde — que ce soit par des changements dans l’atmosphère, une augmentation des risques de collision en orbite ou la perte d’un ciel nocturne intact.

Une solution discutée consiste à éliminer les satellites morts dans des orbites éloignées de la Terre. Mais cela nécessiterait beaucoup plus de carburant par satellite pour échapper à la gravité terrestre, augmentant à la fois la charge utile et l’impact environnemental des lancements de fusées. Certains débris reviendraient encore sur Terre.

Avec SpaceX et d’autres planifiant une expansion rapide, une régulation mondiale est nécessaire : dans un système sans limite, réguler une seule entreprise ne fait que déplacer le problème ailleurs. En tant que plus grand opérateur, SpaceX est le mieux placé pour mener une solution écologiquement durable, à l’image de Du Pont qui a éliminé les CFC dans les années 1980.

Une première étape consiste à définir une capacité de transport atmosphérique sûre pour les lancements et ré-entrées de satellites. Les évaluations environnementales devraient couvrir tout le cycle de vie, y compris les effets atmosphériques, et traiter à la fois la sécurité orbitale et les impacts sur l’astronomie culturelle et de recherche.

Quelle que soit la réglementation, utiliser l’atmosphère comme crématorium pour les satellites à cette échelle ne peut être une solution.