La dernière fois que Patricia Cooper a assisté à une réunion de l'American Astronomical Society, elle ne savait pas vraiment dans quoi elle s'embarquait.

C'était en janvier 2020 et Cooper, alors vice-président de SpaceX, avait accepté de représenter l'entreprise lors d'une table ronde lors de la conférence sur les interférences que les constellations de satellites pourraient créer pour les astronomes.

Cette discussion a été suscitée par le premier lancement par SpaceX de 60 satellites Starlink un peu plus de six mois plus tôt, largement visibles dans le ciel nocturne et alarmant les astronomes, qui craignaient les conséquences de dizaines de milliers de tels satellites sur leurs observations. « Le terme que j'entendais sans cesse était 'dans la fosse aux lions' », se souvient-elle à propos des préparatifs du panel. « On ne savait pas ce qui allait se passer : des fourches, des tomates pourries ?

Malgré le tollé général, alimenté par les médias sociaux, la discussion lors de la réunion de l’American Astronomical Society (AAS) a été polie et constructive. "C'était un signe avant-coureur de la façon dont nous travaillons actuellement", a déclaré Cooper, aujourd'hui consultant, lors d'une séance lors de la dernière réunion de l'AAS, le 10 janvier à la Nouvelle-Orléans.

Au cours des quatre années qui se sont écoulées depuis cette discussion initiale, la communauté astronomique a collaboré avec SpaceX et d'autres sociétés sur les moyens d'atténuer l'impact des mégaconstellations sur l'optique et la radioastronomie à court terme tout en recherchant des solutions réglementaires à long terme.

Démanteler les tuyaux de poêle

Le problème des interférences des satellites sur l'astronomie n'a pas été résolu, ont clairement indiqué les astronomes lors de la réunion de l'AAS. "Il y a des mauvaises nouvelles et des bonnes nouvelles", a déclaré Connie Walker, codirectrice du Centre de l'Union astronomique internationale pour la protection du ciel sombre et calme contre les interférences des constellations de satellites, ou CPS. La moins bonne nouvelle, dit-elle, est que le nombre de satellites « augmente de façon exponentielle ».

« La bonne nouvelle, c’est que les entreprises sont de plus en plus conscientes de la situation », poursuit-elle. « Certaines de ces entreprises sont prêtes à adopter des approches d’atténuation pour réduire les émissions en dessous de la septième magnitude. » Cette luminosité rend les satellites invisibles à l’œil nu et réduit leur impact sur les instruments astronomiques sensibles.

Ces efforts découlent d’une « grande vague de recherches universitaires et d’analyses techniques », a déclaré Cooper, à la suite des inquiétudes initiales concernant Starlink. Une grande partie de cela a été coordonnée par le CPS, créé en 2022, qui s’efforce de briser les cloisonnements qui séparaient les domaines astronomique et aérospatial. "Cela fait partie du travail pour essayer de comprendre cela, car cela nous aide à prendre des mesures concrètes."

Chez SpaceX, cela signifiait travailler sur des modifications de conception des satellites Starlink afin de réduire la quantité de lumière solaire qu’ils réfléchissent vers le sol. L’entreprise a commencé avec un « DarkSat » expérimental avec de la peinture noire. "'Peignez tout en noir, idiot', était l'un des textes que nous avons reçus", se souvient-elle. "Nous savions que cela n'allait pas fonctionner pour les problèmes thermiques."

SpaceX a suivi avec "VisorSats" avec des visières qui empêchaient la lumière du soleil d'atteindre les parties les plus réfléchissantes des satellites. Plus de 4,500 XNUMX satellites Starlink étaient équipés de ces visières, une étape importante que certains n'ont pas appréciée, selon elle. "Quand on a le sentiment que les entreprises ne s'engagent pas, il n'est peut-être pas légitime de négliger ce type d'investissement industriel massif."

Les visières, cependant, interfèrent avec les liaisons laser intersatellites sur les nouveaux satellites Starlink, donc SpaceX les a remplacés par des miroirs diélectriques qui sont fixés aux satellites comme des autocollants pour refléter la lumière du soleil loin du sol. La société, a-t-elle ajouté, propose ces autocollants pour miroirs ainsi que de la peinture noire personnalisée à prix coûtant à d'autres sociétés. "J'ai vu plusieurs sociétés de satellites s'engager dans ce domaine."

Les astronomes reconnaissent les efforts déployés par des entreprises comme SpaceX sur une base volontaire. "Pour être clair, l'industrie n'a pas besoin de jouer gentiment avec nous", a déclaré Kelsey Johnson, astronome à l'Université de Virginie et président de l'AAS. "Ils ont investi du temps, de l'argent et des efforts réels pour travailler avec nous, ce qu'ils n'étaient pas obligés de faire."

Leçons apprises pour Kuiper

Si SpaceX, de loin le plus grand opérateur de satellites, reste la plus grande inquiétude des astronomes, d'autres constellations sont en développement. Cela inclut le projet Kuiper d'Amazon, qui a lancé ses deux premiers prototypes de satellites KuiperSat en octobre alors qu'il se prépare à déployer une constellation de plus de 3,200 XNUMX vaisseaux spatiaux.

Chris Hofer, chef de l'équipe internationale du projet Kuiper chez Amazon, a déclaré lors de la réunion de l'AAS que la société suivait la voie tracée par Starlink pour faire face aux interférences astronomiques. « Le moment était bien choisi pour ce problème pour Amazon », a-t-il déclaré. "Nous en étions encore au stade de la conception des satellites."

Amazon a initialement développé un pare-soleil comme les visières de Starlink, a-t-il déclaré, mais a décidé de ne pas poursuivre dans cette voie. Elle travaille désormais avec plusieurs fournisseurs de films miroirs diélectriques. La société a installé ces miroirs sur l’un des deux prototypes de satellites, mais a laissé l’autre inchangé pour voir l’efficacité de cette atténuation.

Les astronomes surveillent les deux KuiperSats depuis leur lancement en octobre, mais Hofer a déclaré en janvier qu'il était encore prématuré d'évaluer son fonctionnement. Entre-temps, la société poursuivait d’autres modifications dans la conception des vaisseaux spatiaux afin de réduire leur luminosité. "Nous apportons déjà en interne des modifications et des améliorations aux panneaux solaires et quelques autres choses que nous trouvons", a-t-il déclaré.

Hofer est l'un des dirigeants du « pôle industriel » du CPS, qui vise à favoriser la collaboration entre les astronomes et les développeurs de satellites. "Il y a un moment idéal pour contacter une entreprise", a-t-il déclaré, en les contactant après avoir commencé à travailler sur la conception des satellites, mais avant qu'ils n'entrent en production à grande échelle et qu'il soit trop tard pour apporter des changements. .

Absence de réglementation

Même si de nombreuses entreprises travaillent volontairement avec des astronomes, elles ne sont pas tenues de le faire. Les deux mégaconstellations chinoises, Guowang et G60 Starlink, qui proposent ensemble de placer 25,000 XNUMX satellites en orbite, sont particulièrement préoccupantes. Il existe peu d’informations sur les mesures prises, le cas échéant, par ces constellations pour améliorer leur luminosité.

"C'est un sujet dont nous avons un peu discuté au sein du CPS", a déclaré Cooper interrogé sur les discussions avec les constellations chinoises. « Le CPS devra développer une stratégie pour faire face à cela. »

Même au niveau national, les astronomes ne peuvent pas faire grand-chose contre les satellites qui interfèrent avec leurs observations. Un exemple est BlueWalker 3, un satellite de démonstration technologique lancé par AST SpaceMobile fin 2022. Une fois qu'il a déployé une grande antenne réseau à commande de phase, sa luminosité a parfois augmenté jusqu'à une magnitude 0, comparable à celle des étoiles les plus brillantes du ciel nocturne.

BlueWalker 3 est un prototype pour une constellation de satellites encore plus grands. "Rien dans l'environnement réglementaire n'empêcherait une entreprise de lancer des milliers ou des dizaines de milliers de satellites comme celui-ci", a déclaré Jonathan McDowell du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. "Nous devons réfléchir à ce qui s'en vient."

Toute sorte de réglementation, au niveau national ou international, visant à lutter contre les interférences des constellations de satellites avec l'astronomie sera un effort à long terme. Selon Richard Green, de l'Université de l'Arizona, l'un des dirigeants du pôle politique du CPS, l'un des problèmes consiste à déterminer quelles devraient être ces réglementations dans un secteur en évolution.

"Nous ne pouvons même pas préconiser un ensemble de règles, comme une luminosité d'une magnitude de 7.0, si aucune entreprise ne peut atteindre une magnitude de 7.0", a-t-il déclaré. "Nous devons avoir une phase où nous pouvons codifier les meilleurs efforts d'une manière ou d'une autre et, en fin de compte, mettre en place des réglementations qui peuvent être respectées."

Il y a eu quelques petites mesures, comme la Federal Communications Commission exigeant que les titulaires de licences de certaines constellations concluent des accords de coordination avec la National Science Foundation sur les mesures visant à atténuer les interférences avec l'optique et la radioastronomie. SpaceX a conclu un accord de coordination avec la NSF l'année dernière, et Hofer a déclaré qu'Amazon prévoyait de finaliser un accord similaire cette année.

Les efforts internationaux progressent également lentement. L'année dernière, les astronomes ont cherché à inscrire un point à l'ordre du jour du Comité des Nations Unies sur les utilisations pacifiques de l'espace extra-atmosphérique (COPUOS), créant ainsi un nouveau groupe d'experts pour étudier le sujet. Le COPUOS fonctionne par consensus, exigeant que l’ensemble de ses plus d’une centaine d’États membres acceptent d’inclure ce sujet lors de ses futures réunions. La Russie s’y est opposée, affirmant qu’elle ne voyait pas la nécessité d’un nouveau groupe d’experts, et la proposition est restée lettre morte.

Les astronomes adoptent plutôt une approche moins officielle, plusieurs pays convoquant un « Groupe d’amis » pour soutenir les discussions au COPUOS. "C'est une sorte de groupe de défense, quelque peu vaguement placé sous les auspices de l'ONU, qui se réunit et mène ces discussions", a déclaré Ryan Guglietta du Bureau des affaires spatiales du Département d'État lors de la réunion de l'AAS. « L’objectif est, espérons-le, d’intégrer cela dans le processus du COPUOS et d’établir ce point à l’ordre du jour. »

Green a déclaré que, pour l'instant, l'accent reste mis sur la coopération volontaire avec l'industrie. «Cela peut être fait maintenant et donner le ton sur la façon dont les choses avancent», a-t-il déclaré. « Une meilleure pratique de l’industrie peut devenir une attente. »

Éviter la fatigue liée à la crise

Les astronomes et les ingénieurs spatiaux n’ont pas résolu le problème des interférences des satellites avec l’astronomie au cours des quatre dernières années. Mais, au cours de la même période, le ciel n’est pas tombé – ni n’a été obscurci par les vaisseaux spatiaux – même si le nombre de satellites a fortement augmenté.

"C'est un domaine propice à la lassitude face à la crise", a déclaré Johnson, président de l'AAS. "Je pense qu'il est vraiment important que nous essayions, lorsque nous le pouvons, de penser aux succès, même s'ils sont modestes."

Ces succès, a-t-elle déclaré, incluent un noyau dévoué de bénévoles travaillant sur la question à travers des efforts tels que le CPS ainsi que la coopération volontaire avec l'industrie et les accords de coordination de la NSF.

« Ce n'est pas une panacée, et je ne prétendrai pas que c'est le cas, mais ce n'est pas rien », a déclaré Johnson à propos des accords de la NSF. "Parfois, rien ne vaut mieux que rien."

Ses commentaires illustrent cependant l’ambivalence que de nombreux astronomes ressentent encore à l’égard des mégaconstellations satellitaires. La connectivité que promettent d’offrir les mégaconstellations à large bande aura des avantages pour la société, a-t-elle reconnu, notant que la déclaration de mission de l’AAS stipule que l’organisation « améliorera et partagera la compréhension scientifique de l’univers de l’humanité ».

« Si nous voulons que l’humanité participe à cela, elle a besoin d’avoir accès à Internet », a-t-elle déclaré. « Nous devons nous engager à réduire la fracture numérique. »

Cependant, elle se demande si les mégaconstellations, telles qu’elles sont conçues, constituent le meilleur moyen d’y parvenir. "Réduire la fracture numérique ne nécessite pas des dizaines ou des centaines de milliers de satellites", a-t-elle déclaré, affirmant que de tels systèmes seraient principalement utilisés à des fins de divertissement, comme n'importe quel autre réseau grand public. "Pour moi, cela signifie que nous nous dirigeons vers un avenir dystopique dans lequel nous avons perdu l'accès à l'univers pour que les gens puissent s'asseoir dans leur salon et regarder un écran sur un mur."

Cooper a gentiment rejeté ces arguments. « Ces systèmes ont de la valeur. Ce ne sont pas seulement des nuisances », a-t-elle déclaré, soulignant l’intérêt des gouvernements pour les constellations pour répondre à leurs propres besoins.

"Je vais repousser le pessimisme, car cela vous paralyse", a-t-elle ajouté. "Ce que nous devons vraiment faire, c'est voir quelles sont les choses qui sont possibles et quelles sont les étapes que nous devons suivre pour y parvenir."

Elle a conclu que les efforts visant à résoudre le problème des interférences des constellations de satellites en astronomie en étaient encore à leurs débuts. « Sans surprise, nous n'avons pas résolu ce problème depuis quatre ans et demi. Je ne pensais pas que nous le ferions », a-t-elle déclaré. "Pour moi, l'accent n'est pas mis sur l'appel à l'alarme, mais sur le chemin de la coexistence."

Cet article a été publié pour la première fois dans le numéro de février 2024 du magazine SpaceNews.

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• La source: https://spacenews.com/astronomers-and-megaconstellations-learn-to-get-along/