Avec le projet Starlink, SpaceX, la société d'astronautique et de vol spatial du milliardaire Elon Musk, envisage de créer une mégaconstellation d'environ 42 000 petits satellites lancés en orbite terrestre basse pour offrir une connexion Internet haut débit à toute la Terre. Le projet est ambitieux et les tout premiers tests du réseau montrent de très bonnes vitesses de connexion, mais la luminescence des satellites Starlink pourrait avoir un impact négatif sur l'astronomie. En plus, si l'entreprise a depuis essayé de les noircir pour réduire l'impact, une nouvelle étude vient de montrer que cela peut toujours perturber l'observation des astres.SpaceX et ses satellites pourraient impacter négativement sur l'astronomie
Lancé en mai 2019, le lot initial de 60 satellites Starlink a suscité quelques inquiétudes quant à la possibilité que les grandes constellations de satellites en orbite terrestre basse interfèrent avec les observations astronomiques. Plus tard en 2020, alors que SpaceX venait de lancer environ 240 satellites, des centaines d'astronautes ont averti que les constellations artificielles pourraient nuire à l'astronomie. En août, des représentants d'Amazon et de SpaceX, ainsi qu'un consultant anciennement de OneWeb, ont participé à un récent atelier appelé Satellite Constellations 1 (SATCON1), qui a réuni des centaines d'astronomes.
L’atelier a été organisé par l'American Astronomical Society (AAS) et le NOIRLab de la National Science Foundation, qui ensuite publié un rapport sur la situation. Le rapport de l'atelier a révélé que des constellations de satellites lumineux, comme le réseau Starlink d'Elon Musk, vont fondamentalement changer l'astronomie optique et infrarouge au sol et pourraient avoir un impact sur l'apparence du ciel nocturne pour les astronomes du monde entier. À titre d'exemple, les astronomes ont montré que le premier lot de satellites Starlink en orbite est plus lumineux que 99 % des objets en orbite basse.
Pour ces derniers, il s'agit d'une préoccupation énorme, étant donné le désir d'Elon Musk de lancer plus de 12 000 satellites Starlink et à long terme jusqu'à 42 000. L'objectif de Starlink est, rappelons-le, de fournir l'Internet à haut débit à des clients du monde entier. De façon décourageante, les commentaires du PDG de SpaceX en mars 2020 semblaient incongrus par rapport à la réalité émergente, dans laquelle Musk affirmait que Starlink « ne causerait aucun impact dans les découvertes astronomiques, zéro ». De façon encourageante, cependant, il a également déclaré que SpaceX « prendra des mesures correctives si elle est au-dessus de zéro ».
Notons que SpaceX devrait avoir très bientôt des concurrents de taille, tous désireux d'offrir une connexion Internet haut débit à la terre depuis l'espace. Logiquement, ces derniers déploieront également des milliers de satellites pour construire d'autres mégaconstellations. Parmi ces entreprises, on distingue Télésat et LeoSat Enterprises du Canada, Amazon et OneWeb de Jeff Bezos. Par conséquent, d'ici quelques années, les traînées de lumière causées par la réflexion de ces satellites pourraient dégrader les images astronomiques.
Quelque temps après, SpaceX a répondu en déployant des DarkSats, dans lesquels les satellites Starlink ont reçu un revêtement plus sombre pour réduire l'albédo, ou réflectivité. Ces DarkSats, connus sous le nom de version Starlink-1130, ont été inclus dans un lot de satellites lancés par SpaceX le 7 janvier 2020. Cette initiative vise à réduire la luminosité de la constellation Starlink, dont les scientifiques craignent qu'elles n'interfèrent avec les observations astronomiques. Au cours de 2020, les chercheurs ont réalisé une étude sur les DarkSats afin d'évaluer l'efficacité de la mesure.
La réflectivité des satellites Starlink a diminué, mais pas au degré requis
L'étude, dont le rapport a été publié le 7 décembre dernier, a été réalisée par un groupe d'astronomes composé de : Takashi Horiuchi, Hidekazu Hanayama et Masatoshi Ohish de l'Observatoire astronomique national du Japon. Horiuchi et ses collègues ont observé les satellites à l'aide du télescope Murikabushi de l'Observatoire astronomique d'Ishigakijima. L'équipe a observé les DarkSats en même temps que la version originale, connue sous le nom de Starlink-1113, à de multiples longueurs d'onde de lumière. Ce télescope permet aux scientifiques de faire des observations simultanées dans les bandes verte, rouge et proche infrarouge.
L'équipe a également comparé la luminosité des objets réfléchissants à celle des étoiles de référence. Au total, l'équipe a effectué quatre observations différentes entre avril et juin 2020. Le rapport d'étude, publié dans la revue The Astrophysical Journal, a révélé que les satellites Starlink DarkSats, dotés d'un revêtement antireflet, sont deux fois moins brillants que la version standard. Selon les auteurs de l'étude, il s'agit bien sûr d'une amélioration, mais pas encore suffisante. Ces DarkSats continuent également à causer des problèmes à d'autres longueurs d'onde de la lumière.
En effet, les scientifiques ont constaté que "l'albédo des DarkSats est environ la moitié de celui de STARLINK-1113". C'est une amélioration décente du spectre visuel, mais elle n'est pas encore très importante. De plus, les astronomes estiment que des problèmes persistent sur d'autres longueurs d'onde. « Le noircissement de la peinture sur les DarkSats réduit certainement de moitié la réflexion de la lumière solaire par rapport aux satellites Starlink d'origine, mais l'impact négatif de la constellation sur les observations astronomiques demeure », a déclaré Horiuchi au magazine Physics World.
Il a déclaré que l'effet d'atténuation est « bon dans la région UV/optique » du spectre, mais « le revêtement noir augmente la température de surface des DarkSats et affecte les observations dans l'infrarouge intermédiaire ». Cependant, il semble que SpaceX travaille sur une autre version des satellites Starlink au cas où l'expérience des DarkSats ne marcherait pas. Selon le magazine Sky and Telescope, une troisième version des satellites Starlink est censée être encore moins réfléchissante. Appelés "VisorSats", ils comporteraient un pare-soleil qui assombrit les satellites lorsqu'ils atteignent leur altitude opérationnelle.
SpaceX aurait lancé quelques VisorSats l'année dernière, mais on ne sait pas encore dans quelle mesure leur albédo est réduit par rapport à la version originale, ni si ces versions présenteront des températures de surface élevées. Horiuchi a déclaré à Physics World que SpaceX devrait sérieusement envisager de relever l'altitude de la constellation Starlink pour réduire encore la luminosité de ces objets. Les satellites Starlinks sont actuellement en orbite à des hauteurs atteignant 547 km (340 miles). Comparez à cela, OneWeb, un concurrent de SpaceX, viserait une constellation de satellites en orbite à 750 miles (1200 km). Par conséquent, sa constellation sera considérablement plus sombre.
Source : Rapport de l'étude
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