À cause des satellites, le travail des astronomes devient impossible

Ils tournent par milliers, à quelque 30 000 kilomètres par heure, et représentent une parfaite allégorie de l’aveuglement écologique de notre époque. Les mégaconstellations, ces nouvelles flottes de satellites destinées à fournir des accès Internet à haut débit, obstruent le ciel et brouillent notre vision du cosmos.

Telle est l’une des leçons que l’on tire d’une journée d’échanges réunissant nombre d’acteurs français de l’aérospatial le 20 novembre, à la Cité des sciences et de l’industrie, à Paris. Coorganisé par l’Agence de la transition écologique (Ademe), l’Autorité de régulation des télécoms (Arcep) et le Centre national d’études spatiales (Cnes), l’évènement était centré sur l’enjeu des pollutions générées par ces mégaconstellations.

En s’installant en orbite basse, à moins de 2 000 km d’altitude, ces réseaux de satellites promettent aux internautes des débits plus élevés et une latence plus faible que les connexions satellitaires classiques, qui tournent à altitude géostationnaire et donc bien plus lointains, à 36 000 km de haut. Les projets se multiplient, impliquant chacun le déploiement de centaines de satellites, nécessaires pour garantir une connexion permanente. Y compris dans les lieux les plus isolés de la planète, délaissés par les opérateurs historiques. C’est une promesse et un argument marketing majeur des entreprises qui développent ces mégaconstellations, comme Amazon, le projet OneWeb et surtout Space X, largement dominante dans le secteur avec un million d’abonnés à son réseau Starlink.

Conséquence directe de cette stratégie : le nombre de satellites placés en orbite terrestre explose de manière vertigineuse. Alors que jusqu’en 2017, l’humanité avait envoyé dans toute son histoire moins de 8 000 satellites dans l’espace, les ambitions des mégaconstellations se comptent en dizaines de milliers d’engins.

2 242 ont été mis en orbite pour la seule année 2022. Space X comptait à lui seul 3 395 satellites opérationnels au 1^er janvier, selon le décompte de l’UCS (Union of concerned scientists). Soit la moitié de tous ceux actuellement actifs au-dessus de nos têtes. À terme, l’entreprise d’Elon Musk ambitionne de faire tourner jusqu’à 42 000 satellites.

Des « étoiles indésirables » qui voilent l’univers

Premier effet néfaste de ce fourmillement orbital : les ondes électromagnétiques envoyés par ces satellites parasitent les instruments des astronomes. Notamment parce que ces objets reflètent la lumière du soleil : « Le futur télescope Vera-Rubin doit par exemple nous permettre de découvrir de nouvelles étoiles, de choisir la prochaine comète qu’ira explorer l’Europe et de surveiller les astéroïdes qui menacent la Terre. Or, ces objets sont visibles au crépuscule et à l’aube, pile au moment où les satellites sont aussi les plus visibles et risquent de rendre nos données inexploitables », déplore Nicolas Biver, astrophysicien et chargé de recherche au CNRS, au Lesia et à l’Observatoire de Paris.

Les satellites émettent également leurs propres ondes de télécommunication, ajoutant un « faux signal », sur des radiofréquences certes bien délimitées, mais qui empiètent sur les messages envoyés par l’univers. « Les plus grandes découvertes attendues nécessitent de capter une bande très large de fréquences, pour capter par exemple les ondes émises par les gaz à différentes distances et époques dans l’univers et comprendre comment tout a commencé dans le cosmos », souligne ainsi Chiara Ferrari, astronome à l’Observatoire de la Côte d’Azur.

« Pour le futur radiotélescope géant SKA, nous avons calculé que, lorsqu’il y aura 30 000 satellites en orbite, on aura 40 % de risque d’en avoir un dans le champ d’observation par seconde ! Ce qui réduirait de 70 % nos capacités de traque de molécules organiques, c’est-à-dire d’indices de vie dans l’univers. Ce n’est pas une petite question... », insiste la chercheuse.

Ces « étoiles indésirables » ne se contentent pas de gâcher les photos prises par les télescopes, elles perturbent aussi la contemplation du ciel par tout être humain désireux de lever le nez vers la voûte céleste. Les traînées de dizaines de satellites visibles à l’œil nus émeuvent régulièrement les internautes.

« Pendant le Covid, j’en profitais pour regarder le ciel et je suis tombé sur ces satellites. J’ai ressenti ce spectacle imposé comme très violent, psychologiquement et symboliquement », témoigne un astronome amateur dans le public de la Cité des sciences.

Les entreprises de mégaconstellations tentent de limiter la pollution lumineuse en ajoutant des peintures sombres et des pare-soleils à leurs engins. Ce qui convainc peu les spécialistes et ne fait, au mieux, que compenser la gêne à venir : « La dernière génération de satellites de Starlink a divisé par dix sa visibilité. Mais si le nombre de satellites est multiplié par dix, cela risque de revenir au même », note Nicolas Biver.

Du rêve de Socrate aux missions Apollo

La pollution électromagnétique du ciel – dans le spectre visible comme invisible – est un enjeu qui revêt aussi une dimension philosophique cruciale. Car notre faculté à observer l’univers, et à situer la Terre et notre place dans celui-ci, détermine notre vision du monde. Une question ontologique fondamentale alors que l’urgence écologique implique d’inventer un nouveau récit commun, de savoir « où atterrir » ainsi qu’y invitait le philosophe Bruno Latour.

« Dans Phédon, de Platon, Socrate décrit la Terre comme une sphère et prédit que, lorsque nous pourrons la voir depuis l’espace, cela changera complètement notre regard sur nous-mêmes », racontait en introduction de la journée le mathématicien et romancier Jean-Pierre Goux.

Le rêve de Socrate s’est réalisé plus de 2 000 ans après lui. En 1972, la mission Apollo 17 de la Nasa a pris la première photo entièrement éclairée de la Terre depuis l’espace. « Blue marble » est devenue l’une des photos les plus célèbres du monde. Quelques années auparavant, une première photo d’un « lever de Terre » partiel inspirait à l’astronaute d’Apollo 8, Bill Anders, ce célèbre commentaire : « Nous avons fait tout ce chemin pour étudier la Lune, et ce que nous avons fait, c’est découvrir la Terre. »

Cette découverte de la Terre vue de l’espace a été concomitante, dans les années 1970, avec l’émergence de l’écologie politique, et de la prise de conscience que nous vivions sur une « planète finie ».

« Aujourd’hui, Space X est gênant philosophiquement, car il nous coupe du ciel et de notre connaissance de soi qui doit être aussi tournée vers l’extérieur. Nos corps sont constitués d’atomes dont les protons se baladent dans l’univers depuis plus de 13 milliards d’années. Nous sommes une espèce qui a su se localiser, sur une planète minuscule au sein d’une galaxie qui compte des centaines de milliards d’étoiles, dans une région de l’univers baptisée Laniakea qui compte elle-même 100 000 à 1 million de galaxies », raconte Jean-Pierre Goux.

Préserver le ciel, patrimoine de l’humanité

Ces considérations philosophiques pèsent cependant bien peu face aux appétits commerciaux. Les projets de constellations se multiplient chez toutes les puissances spatiales et aucune réglementation internationale ne permettrait d’imaginer, à moyen terme, une limitation des embouteillages sur les orbites terrestres. Seule la problématique des débris spatiaux, dont la prolifération menace de limiter l’accès à l’espace, fait l’objet de tentatives de coordination internationale et de projets de nettoyage de ces nouveaux déchets.

L’idée de préserver le ciel comme patrimoine commun de l’humanité, et nouveau front de lutte contre l’accaparement environnemental, fait tout de même son chemin. Un appel signé par plus de 2 000 astronomes réclamait en 2020 un moratoire sur tout nouveau lancement de satellites issu de ces projets de constellations, qui menacent « l’accès à la pleine connaissance du cosmos et à la perte d’un bien immatériel d’une valeur incommensurable pour l’humanité ». D’autres initiatives vont dans le même sens, appelant par exemple à reconnaître le ciel étoilé comme Patrimoine mondial de l’humanité.

« Le site du radiotélescope géant SKA, en Australie, est nommé d’après un nom aborigène qui signifie “partager le ciel et les étoiles”. Il y a une attention à coconstruire ce projet avec eux, sur leur terre, et ce nom fait écho à ce regard universel qu’ont toujours eu les peuples vers le ciel », dit Chiara Ferrari.

« Quelles sont les priorités : regarder des vidéos de chat ? »

Le seul levier efficace, pour préserver ce patrimoine universel, serait de modérer nos usages. « A-t-on vraiment besoin de mégaconstellations qui, par définition, sont inutiles au moins les trois quarts du temps, puisqu’elles survolent les océans ? » interroge Erwan Le Ho, responsable du développement durable chez Thales Alenia Space.

« Quelles sont les priorités pour l’espace ? demande également Marie Jacquesson, cheffe du service Structures thermiques et Matériaux à la direction des lanceurs du Cnes. Est-ce de réduire la latence pour jouer à Fortnite et regarder des vidéos de chat, ou de connecter des territoires ruraux et accompagner le changement indispensable de mode de vie ? Il faut un débat politique pour utiliser au mieux des ressources limitées. » À défaut, le rêve de Socrate pourrait rapidement virer au cauchemar.