02/02/2024

Quelque chose d’exceptionnel se produit en orbite terrestre. En seulement quelques années, la population de satellites a explosé, plus que doublant depuis 2020. Rien que l’année dernière, plus de satellites ont été lancés que pendant les trente premières années de l’ère spatiale. Une grande partie de cette activité est due à SpaceX et à sa méga-constellation croissante de satellites Internet Starlink.

Les écologistes ont soulevé de nombreuses préoccupations concernant Starlink, notamment la pollution lumineuse du ciel nocturne, un potentiel encombrement dangereux dans l’orbite terrestre basse, et même la déplétion de la couche d’ozone. Les méga-constellations imitant Starlink par d’autres entreprises et pays ne feront qu’accentuer ces inquiétudes.

Maintenant, il y a une nouvelle raison de s’inquiéter. Selon une nouvelle étude de Sierra Solter, les mégaconstellations pourraient altérer et affaiblir le champ magnétique de la Terre.

Solter est une étudiante diplômée de l’Université d’Islande, travaillant sur sa thèse de doctorat en physique des plasmas. Elle a récemment réalisé quelque chose qui avait échappé à de nombreux collègues plus âgés : « Plus de 500 000 satellites sont prévus dans les décennies à venir, principalement pour construire des mégaconstellations Internet. Chaque satellite lancé finira par redescendre, se désintégrant dans l’atmosphère terrestre. Cela créera une couche massive de particules conductrices et électriquement chargées autour de notre planète. »

Pour comprendre l’ampleur du problème, considérez ce qui suit : Si vous rassembliez chaque particule chargée dans les ceintures de Van Allen de la Terre, leur masse combinée ne serait que de 0,00018 kg. D’autres composants de la magnétosphère tels que le courant annulaire et la plasmasphère sont encore moins massifs. En comparaison, « la masse d’un satellite Starlink de deuxième génération est de 1250 kilogrammes, dont tout deviendra des débris conducteurs lorsque le satellite sera finalement désorbité », explique Solter.

Les débris métalliques d’un seul satellite Starlink désorbité sont 7 millions de fois plus massifs que les ceintures de Van Allen. Une mégaconstellation entière est des milliards de fois plus massive. Ces ratios indiquent un gros problème.

« L’industrie spatiale ajoute d’énormes quantités de matériau à la magnétosphère par rapport aux niveaux naturels de matière particulaire », déclare Solter. « En raison de la nature conductrice des débris satellites, cela peut perturber ou changer les choses. »

Il existe déjà des preuves de ce processus en action. Une étude de 2023 menée par des chercheurs utilisant un avion de haute altitude de la NASA a révélé que 10% des aérosols dans la stratosphère contiennent de l’aluminium et d’autres métaux provenant de satellites et d’étages de fusées en désintégration. Ces particules dérivent vers le bas depuis « la zone d’ablation » à 70 à 80 km au-dessus de la surface de la Terre où les météores et les satellites se consument.

Solter a décidé de rechercher des changements dans les propriétés électriques de la zone d’ablation, et elle a trouvé quelque chose. Un modèle de la NASA de la haute atmosphère montre une forte augmentation de la « Longueur de Debye » juste à l’endroit où les satellites se brisent lorsqu’ils sont désorbités :

« La Longueur de Debye » est un nombre qui indique aux chercheurs jusqu’où une charge électrique déséquilibrée peut être ressentie dans les plasmas conducteurs. Le fait qu’elle change brusquement au même endroit où les satellites se désintègrent pourrait être significatif.

En extrapolant dans le futur, Solter s’inquiète que les débris satellites pourraient affaiblir le champ magnétique de la Terre – le même champ magnétique qui nous protège des rayons cosmiques et des tempêtes solaires.

« C’est un problème de physique de premier cycle classique », explique-t-elle. « Supposons que vous placiez une coque conductrice (débris de satellites) autour d’un aimant sphérique (la Terre). À l’extérieur de la coque, le champ magnétique tend vers zéro en raison des effets de blindage. C’est une comparaison très simplifiée, bien sûr, mais nous pourrions en réalité faire cela à notre planète. »  

L’étude préliminaire de Solter semble montrer que l’industrie spatiale perturbe effectivement l’environnement. « C’est très préoccupant », conclut-elle. « Nous ne pouvons absolument pas déverser d’énormes quantités de poussière conductrice dans la magnétosphère et ne pas nous attendre à un impact quelconque. Des études multidisciplinaires de cette pollution sont nécessaires de toute urgence. »

Pour plus d’informations, vous pouvez consulter la recherche originale de Solter ici.

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