Je suis à l'extérieur de ma ferme rurale de la Saskatchewan, à discuter avec mes voisins que j'ai invités à apprécier le ciel nocturne à travers mon télescope. Après des exclamations et un émerveillement bouche bée sur les anneaux de Saturne et la lumière qui voyage dans l'espace depuis plus de 2 millions d'années pour atteindre nos yeux depuis la galaxie d'Andromède, notre conversation se tourne inévitablement vers la pandémie, nos arrangements de travail à domicile et plaintes concernant Internet en milieu rural. Mon voisin mentionne avec désinvolture qu'il vient de passer à Starlink pour son fournisseur d'accès Internet.
Je lève les yeux et remarque un satellite brillant se déplaçant dans le ciel, presque certainement un Starlink, car ils représentent maintenant près de la moitié des quelque 4 000 satellites opérationnels et ils sont extrêmement brillants. Je prends une profonde inspiration et réfléchis attentivement à la façon de discuter du coût substantiel que nous allons tous devoir payer pour Internet Starlink.
Je ne reproche pas à mes voisins d'avoir changé. Ici, comme dans de nombreuses régions rurales d'Amérique du Nord, il n'y a pas d'excellentes options Internet , et avec de nombreuses personnes travaillant et suivant des cours à domicile pendant la pandémie, tout ce qui facilite la vie est immédiatement accepté.
Mais je sais exactement à quel point ce coût pourrait être élevé. Mon article, à paraître dans "The Astronomical Journal", contient des prévisions sur ce à quoi ressemblera le ciel nocturne si les sociétés de satellites donnent suite à leurs plans actuels . Je sais aussi qu'en raison de la géométrie de la lumière solaire et des orbites qui ont été choisies, 50 degrés nord, là où je vis, sera la partie du monde la plus gravement touchée.
En l'absence de réglementation, je sais que dans un avenir proche, un point sur 15 que vous pourrez voir dans le ciel sera en fait un satellite rampant sans relâche, et non des étoiles. Cela sera dévastateur pour la recherche en astronomie et changera complètement le ciel nocturne dans le monde entier.
L'avenir est trop, trop lumineux
Afin de déterminer à quel point le ciel nocturne sera affecté par la lumière du soleil réfléchie par les mégaconstellations de satellites prévues, nous avons construit un modèle informatique open source pour prédire les luminosités des satellites vues de différents endroits sur Terre, à différents moments de la nuit, dans différentes saisons. Nous avons également créé une application Web simple basée sur cette simulation .
Cette vidéo montre une simulation de la luminosité et du nombre de satellites pendant une nuit complète à 50 degrés nord au solstice d'été :
Notre modèle utilise 65 000 satellites sur les orbites déposées par quatre sociétés de mégaconstellation : SpaceX Starlink et Amazon Kuiper (États-Unis), OneWeb (Royaume-Uni) et StarNet/GW (Chine). Nous avons calibré notre simulation pour correspondre aux mesures du télescope des satellites Starlink , car ils sont de loin les plus nombreux.
Starlink a jusqu'à présent fait des progrès dans la gradation de ses satellites depuis leur premier lancement, mais la plupart sont encore visibles à l'œil nu .
Nos simulations montrent que de partout dans le monde, à chaque saison, il y aura des dizaines à des centaines de satellites visibles pendant au moins une heure avant le lever du soleil et après le coucher du soleil. À l'heure actuelle, il est relativement facile d'échapper à la pollution lumineuse urbaine pour un ciel sombre en camping ou en visitant votre chalet, mais nos simulations montrent que vous ne pouvez échapper à cette nouvelle pollution lumineuse par satellite nulle part sur Terre, même au pôle Nord.
Les endroits les plus gravement touchés sur Terre seront à 50 degrés nord et sud, près de villes comme Londres, Amsterdam, Berlin, Prague, Kiev, Vancouver, Calgary et ma propre maison. Au solstice d'été, depuis ces latitudes, il y aura près de 200 satellites visibles à l'œil nu toute la nuit.
J'étudie la dynamique orbitale de la ceinture de Kuiper, une ceinture de petits corps au-delà de Neptune . Mes recherches reposent sur l'imagerie à champ large et à longue exposition pour découvrir et suivre ces petits corps afin d'en apprendre davantage sur l'histoire de notre système solaire.
Les observations au télescope qui sont essentielles pour en savoir plus sur notre univers sont sur le point de devenir beaucoup, beaucoup plus difficiles en raison du développement non régulé de l'espace.
Les astronomes créent des stratégies d'atténuation , mais elles nécessiteront du temps et des efforts qui devraient être payés par les sociétés de mégaconstellation.
Coûts environnementaux inconnus
Internet Starlink peut sembler moins cher que d'autres options rurales, mais c'est parce que de nombreux coûts sont déchargés . Un coût immédiat est la pollution atmosphérique due aux centaines de lancements de fusées nécessaires pour construire et entretenir ce système.
Chaque déploiement de satellite déverse des corps de fusée usés et d'autres débris sur une orbite terrestre basse déjà encombrée, augmentant les risques de collision . Une partie de ces déchets spatiaux finira par retomber sur Terre, et les parties du globe avec les densités de satellites aériens les plus élevées seront également les plus susceptibles d'être littéralement impactées .
Starlink prévoit de remplacer chacun des 42 000 satellites après cinq ans de fonctionnement, ce qui nécessitera de désorbiter en moyenne 25 satellites par jour, soit environ 6 tonnes (5,44 tonnes métriques) de matériel. La masse de ces satellites ne disparaîtra pas — elle se déposera dans la haute atmosphère . Étant donné que les satellites comprennent principalement des alliages d'aluminium, ils peuvent former des particules d'alumine lorsqu'ils se vaporisent dans la haute atmosphère, détruisant potentiellement l'ozone et provoquant des changements de température mondiaux.
Ceci n'a pas encore été étudié en profondeur car l'orbite terrestre basse n'est actuellement soumise à aucune réglementation environnementale.
Réguler le ciel
Actuellement, l'orbite terrestre basse, où tous ces satellites sont censés opérer, est presque totalement non réglementée. Il n'y a pas de règles concernant la pollution lumineuse, la pollution atmosphérique des lancements, la pollution atmosphérique des rentrées ou les collisions entre satellites.
Ces mégaconstellations pourraient même ne pas être financièrement viables à long terme , et les vitesses d'Internet pourraient être ralenties lorsque de nombreux utilisateurs se connectent en même temps ou lorsqu'il pleut .
Mais les entreprises lancent actuellement des satellites à un rythme effréné, et les dommages qu'elles causent au ciel nocturne, à l'atmosphère et à la sécurité de l'orbite terrestre basse ne seront pas réparés même si les opérateurs font faillite.
Il ne fait aucun doute que les utilisateurs d'Internet ruraux et éloignés dans de nombreux endroits ont été laissés pour compte par le développement de l'infrastructure Internet. Mais il existe de nombreuses autres options de livraison Internet qui n'entraîneront pas des coûts aussi extrêmes.
Nous ne pouvons pas accepter la perte globale de l'accès au ciel nocturne , que nous avons pu voir et auquel nous pouvons nous connecter depuis que nous sommes humains.
Avec la coopération au lieu de la concurrence entre les sociétés de satellites, nous pourrions en avoir beaucoup moins en orbite. En changeant la conception des satellites, ils pourraient être rendus beaucoup plus faibles, ayant moins d'impact sur le ciel nocturne. Nous ne devrions pas avoir à choisir entre l'astronomie et Internet.
Mais sans réglementation exigeant ces changements, ni forte pression des consommateurs indiquant l'importance du ciel nocturne, notre vision des étoiles sera bientôt changée à jamais.
Samantha Lawler est professeure adjointe d'astronomie à l'Université de Regina. Elle reçoit des fonds du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada.
Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Vous pouvez trouver l' article original ici.
