tag:theconversation.com,2011:/us/topics/starlink-86550/articlesStarlink – The Conversation2023-02-22T19:56:20Ztag:theconversation.com,2011:article/2003962023-02-22T19:56:20Z2023-02-22T19:56:20ZComment les activités spatiales peuvent-elles évoluer vers plus de durabilité ?<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/511454/original/file-20230221-16-hucfmn.jpg?ixlib=rb-1.1.0&rect=43%2C0%2C1135%2C846&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">Plus de 3 000 non opérationnels gravitent aujourd'hui autour de la Terre (Illustration artistique).</span> <span class="attribution"><a class="source" href="https://www.flickr.com/photos/hopeful_in_nj/3273279798">Flickr</a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/">CC BY-SA</a></span></figcaption></figure><p>Lorsque nous parlons d’espace, nous pensons aux étoiles que nous voyons la nuit ou à de bons films de science-fiction. Or, l’espace comprend également tous les <a href="https://bibliotheque.tbs-education.fr/Default/doc/SYRACUSE/775340/trajectoires-d-innovation-dans-l-industrie-spatiale-victor-dos-santos-paulino?_lg=fr-FR">satellites et engins</a> qui sont lancés depuis la Terre. Dans certains engins spatiaux, il y a des astronautes, comme l’Américaine Christina Koch ou le Français Thomas Pesquet, qui voyagent pendant plusieurs jours ou mois pour de nombreuses missions.</p>
<p>Pendant ce temps, plus de <a href="https://www.geospatialworld.net/prime/business-and-industry-trends/how-many-satellites-orbiting-earth/">8 000 satellites non habités</a> opèrent sur les orbites terrestres pour améliorer la vie quotidienne. Par exemple, les satellites de communication contribuent à améliorer l’accès à Internet dans les zones blanches, les satellites d’observation sont essentiels pour les prévisions météorologiques et les satellites de navigation (GPS) sont indispensables pour les besoins de transport actuels et futurs tels que les véhicules autonomes.</p>
<p>Les progrès dans le secteur spatial offrent aujourd’hui de nouvelles opportunités dans la mise en orbite de constellations de milliers de satellites (par exemple, la flotte <a href="https://theconversation.com/fr/topics/starlink-96246">Starlink</a> lancée par SpaceX, la société de l’homme d’affaires américain Elon Musk) ou encore dans l’exploitation minière spatiale et le tourisme spatial. Certains pays (dont la <a href="https://www.elysee.fr/elysee/module/19326/fr">France</a> et les <a href="https://www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2022/09/09">États-Unis</a>) ont par ailleurs annoncé que soutenir leur écosystème spatial constituait une priorité pour dynamiser l’économie.</p>
<p>Des sociétés comme SpaceX ou encore Blue Origin, lancée par le milliardaire américain Jeff Bezos, peuvent en effet stimuler les modèles d’affaires d’autres entreprises dans des secteurs non spatiaux comme ceux de la logistique et de l’énergie. Ces nouveaux entrants contribuent ainsi à élargir l’impact des activités spatiales à d’autres secteurs.</p>
<h2>Plus de 3 300 satellites non opérationnels en orbite</h2>
<p>Dans le même temps, la société civile apparaît cependant de plus en plus préoccupée par les problèmes croissants de développement durable dans les activités spatiales.</p>
<p>Le premier problème identifié concerne les <a href="https://theconversation.com/quatre-scenarios-pour-endiguer-le-probleme-des-debris-spatiaux-145851">débris spatiaux</a>, qui sont des objets fabriqués par l’homme se trouvant en orbite terrestre et n’ayant plus de fonction utile. Ces objets comprennent des satellites non opérationnels, des étages de lanceurs abandonnés, des fragments de satellites mis hors service et même le résultat de collisions entre objets spatiaux.</p>
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À lire aussi :
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<p>Imaginez que plus de <a href="https://www.esa.int/Space_Safety/Space_Debris/ESA_s_Space_Environment_Report_2022">30 000 débris spatiaux nuisibles</a> et 3 364 satellites non opérationnels peuvent aujourd’hui entrer en collision avec les 4 852 satellites opérationnels, et que toutes leurs fonctions utiles à la vie quotidienne disparaissent. Cela désorganiserait des pans entiers de la société comme les transports, la sécurité nationale, ou encore la finance.</p>
<p><div data-react-class="Tweet" data-react-props="{"tweetId":"1259622988258967555"}"></div></p>
<p>Certaines activités spatiales ont également un impact écologique sur l’environnement terrestre, tel que la pollution de l’air, de l’eau et des sols. Par exemple, les substances toxiques potentiellement libérées par le tourisme spatial font encore l’objet de débats animés sur la légitimité environnementale de développer ces nouvelles activités. Par conséquent, les activités spatiales ne concernent pas que la communauté spatiale, elles concernent tout le monde.</p>
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<p>Pour aider à trouver des solutions, nous suggérons trois axes de travail prometteurs sur la base de nos récents <a href="https://intellectdiscover.com/content/journals/10.1386/tmsd_00063_1">travaux</a> de recherche : (1) la collaboration, (2) les technologies spatiales vertes et (3) les politiques de soutien.</p>
<h2>Le soutien de la société civile en jeu</h2>
<p>La collaboration constitue une première solution qui doit s’envisager via l’interaction de <a href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/radm.12547">cinq parties prenantes</a> clés : les gouvernements, le monde universitaire, l’industrie, la société civile et les acteurs environnementaux comme les organisations non gouvernementales (ONG). Cependant, alors que l’industrie a déjà pris conscience des problèmes, le rôle des institutions académiques dans la collaboration reste incomplet. Les progrès concernent aujourd’hui notamment l’identification des débris, la gestion du trafic spatial, l’enlèvement des débris et la maintenance en orbite.</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/pollution-dans-lespace-et-si-on-taxait-144744">Pollution dans l’espace : et si on taxait ?</a>
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<p>La deuxième solution consiste à développer des technologies spatiales vertes qui vont minimiser l’émission de pollutions lors de la conduite des activités. Ces technologies peuvent être liées à l’écoconception et au développement de technologies spatiales respectueuses de l’environnement, telles que la propulsion verte, l’énergie propre, les matériaux non toxiques et l’enlèvement des débris spatiaux.</p>
<p>Enfin, la dernière solution suppose la mise en œuvre de politiques de soutien à l’innovation qui à la fois encouragent la commercialisation de l’espace en tant que nouveau moteur économique et renforcent la nouvelle dynamique durable des activités spatiales. Par exemple, des politiques d’innovation verte visant à aider les petites et moyennes entreprises ayant des technologies à faible impact environnemental. En outre, il convient d’aligner ces politiques sur les <a href="https://www.un.org/sustainabledevelopment/fr/objectifs-de-developpement-durable/">17 Objectifs de développement durable</a> (ODD) établis les Nations unies.</p>
<p>Il est encore temps pour résoudre les deux principaux problèmes qui empêchent un espace durable : les débris spatiaux et l’impact écologique des activités spatiales. Cependant, les gouvernements, le monde universitaire et l’industrie ne doivent pas attendre, au risque d’alimenter un dénigrement des activités spatiales comparable à la <a href="https://www.radiofrance.fr/franceinter/podcasts/zoom-zoom-zen/zoom-zoom-zen-du-lundi-29-ao%C3%BBt-2022-4305610">honte de prendre l’avion</a> qui se développe depuis les années 2010. Un manque d’action pourrait ainsi compromettre le soutien de la société civile qui a toujours été indispensable aux développements des activités spatiales.</p><img src="https://counter.theconversation.com/content/200396/count.gif" alt="The Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Nonthapat Pulsiri a reçu des financements de la Chaire SIRIUS. </span></em></p><p class="fine-print"><em><span>Victor Dos Santos Paulino a reçu des financements de la Chaire SIRIUS. </span></em></p>La gestion des débris en orbite et l’impact écologique des activités constituent aujourd’hui les deux principaux défis de l’écosystème spatial.Nonthapat Pulsiri, Chercheur post-doctorant en stratégie, innovation et entrepreneuriat, Chaire Sirius, TBS EducationVictor Dos Santos Paulino, Professeur associé en management de l'innovation et stratégie, Chaire Sirius, TBS EducationLicensed as Creative Commons – attribution, no derivatives.tag:theconversation.com,2011:article/1945082022-11-22T19:27:47Z2022-11-22T19:27:47ZAprès le gaz, Poutine va-t-il nous couper le GPS ?<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/496707/original/file-20221122-19-6istkj.jpg?ixlib=rb-1.1.0&rect=29%2C11%2C3964%2C1982&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">Une perturbation majeure des systèmes GPS aurait des conséquences colossales pour le fonctionnement de l’économie mondiale.
</span> <span class="attribution"><span class="source">karelnoppe/Shutterstock</span></span></figcaption></figure><p>Initialement conçu pour des applications militaires, le <a href="https://www.cairn.info/revue-historique-des-armees-2018-1-page-111.htm">Global Positioning System</a> est un système de positionnement par satellites appartenant au Pentagone, également utilisé pour de très nombreuses applications civiles.</p>
<p>Que ce soit en matière de logistique, de transport, d’agriculture, de finance, d’industrie, de défense ou de sécurité, le GPS garantit aujourd’hui un positionnement et un <a href="https://www.globalsign.com/fr/blog/horodatage-definition-et-fonctionnement">horodatage</a> précis n’importe où dans le monde.</p>
<p>Dans le contexte actuel, marqué par des <a href="https://theconversation.com/si-la-russie-coupe-les-cables-sous-marins-leurope-peut-perdre-son-acces-a-internet-169858">menaces sans cesse croissantes de la part de la Russie à l’égard des Occidentaux</a>, ces infrastructures cruciales sont-elles en danger ?</p>
<h2>Qu’est-ce que le GPS ?</h2>
<p>Le <a href="https://air-cosmos.com/article/la-localisation-par-satellites-40-ans-de-rvolutions-2858">premier satellite GPS fut mis en orbite en 1978</a> et la couverture mondiale fut achevée en janvier 1995. Le système GPS repose aujourd’hui sur une constellation de <a href="https://www.gps.gov/systems/gps/space/">31 satellites</a> qui permet à un utilisateur situé en n’importe quel point du globe d’avoir en permanence au minimum quatre satellites à sa portée. Les satellites GPS évoluent en orbites circulaires à une altitude de 20 200 km.</p>
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<p>Le système est avant tout connu du grand public pour ses applications de géolocalisation, telles <a href="https://www.waze.com/fr/live-map">Waze</a> ; mais ses usages sont en réalité très variés.</p>
<p>[<em>Près de 80 000 lecteurs font confiance à la newsletter de The Conversation pour mieux comprendre les grands enjeux du monde</em>. <a href="https://theconversation.com/fr/newsletters/la-newsletter-quotidienne-5?utm_source=inline-70ksignup">Abonnez-vous aujourd’hui</a>]</p>
<p>Un satellite comprend en effet quatre horloges atomiques, synchronisées et traçables, qui servent de référence pour des milliards d’utilisateurs. La synchronisation GPS est tellement précise qu’elle joue désormais un rôle essentiel dans l’industrie mondiale. Par exemple, les centrales électriques modernes reposent sur cette synchronisation dans le but de modifier, adapter et suivre les demandes de puissance électrique et ajuster la production d’énergie.</p>
<p>Par ailleurs, les marchés financiers mondiaux s’appuient également sur l’heure GPS afin d’enregistrer en quelques millisecondes seulement des milliards de transactions quotidiennes.</p>
<h2>Notre infrastructure la plus vulnérable</h2>
<p>Les signaux GPS constituent donc une infrastructure essentielle… mais éminemment vulnérable. D’abord du fait de menaces naturelles, telles les <a href="https://www.ouest-france.fr/sciences/espace/quelle-est-cette-tempete-solaire-qui-a-touche-la-terre-dans-la-nuit-de-lundi-a-mardi-7864285">éruptions solaires de l’été 2022</a>, qui ont perturbé la ionosphère en empêchant les signaux GPS de passer. Ces tempêtes sont de plus en plus fréquentes. Notre soleil est en effet entré dans un nouveau cycle, dont le <a href="https://www.youtube.com/watch?v=rlbmb4X_oEA">pic d’activité est prévu pour 2025-2026</a>. Une éruption solaire d’envergure pourrait mettre hors service plusieurs satellites, temporairement ou définitivement.</p>
<p>Au-delà, le GPS est exposé à toutes sortes de menaces d’origine humaine, allant du brouillage au piratage, aux cyberattaques, voire aux attaques physiques.</p>
<p>Les menaces d’attaque physique des satellites GPS n’ont pas été mises à exécution à ce jour (mais un tel scénario n’est pas à exclure, au vu du <a href="https://www.youtube.com/watch?v=hm4AOfayPXo">développement rapide des armes anti-satellites</a>). En revanche, on constate déjà une augmentation rapide d’incidents, intentionnels ou involontaires. Selon le <a href="https://aric-aachen.de/strike3/S3-work/">projet Strike3</a>, initiative européenne visant à limiter l’exposition du continent au « risque GPS », plus de 21 000 événements d’interférence aux communications aéroportuaires ont été détectés pendant le seul mois d’avril 2018, sur les huit principaux aéroports européens. Parmi ceux-ci, 1 141 ont été identifiés comme des interférences délibérées.</p>
<p>Une cyberattaque spatiale peut générer des perturbations, entraîner une perte de données voire mener à la perte d’un satellite ou d’un réseau complet de satellites. En prenant la main sur le système de commande et contrôle d’un satellite, un attaquant pourrait en modifier l’orbite, couper les communications, ou encore désactiver son électronique. Comme dans la plupart des cyberattaques terrestres, l’attaquant pourrait utiliser des serveurs détournés sans laisser de traces.</p>
<p>Conscients de la fragilité du système, la Russie, puis l’UE et enfin le Japon et la Chine ont mis en place leurs propres constellations de satellites : respectivement <a href="https://fr.rbth.com/tech/87655-glonass-differences-gps-russe">Glonass</a> en 1993, <a href="https://www.esa.int/Space_in_Member_States/France/Qu_est-ce_que_Galileo">Galileo</a> en 2011, <a href="https://qzss.go.jp/en/">QZSS</a> et <a href="https://www.bfmtv.com/economie/entreprises/services/le-gps-chinois-beidou-est-finalise-et-couvre-desormais-toute-la-planete_AN-202006230282.html">Beidou</a> en 2018.</p>
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<p>L’appellation GPS, spécifique au système américain, tend donc à être remplacée par « Système mondial de navigation par satellites » (SMNS), en anglais : <em>Global Navigation Satellites System</em>.</p>
<h2>Le risque géostratégique</h2>
<p>Les forces armées contemporaines, particulièrement en Occident, ont développé une dépendance aiguë au système GPS, que ce soit pour la géolocalisation, le guidage des missiles, ou encore la navigation en mer ou dans les airs. Les obus d’artillerie « intelligents », ainsi que les roquettes des Himars, grâce à leur guidage GPS sophistiqué, sont capables de frapper avec une précision de moins de 2 mètres une cible située à plusieurs dizaines, voire centaines de kilomètres, comme <a href="https://www.capital.fr/economie-politique/voici-comment-fonctionne-le-systeme-himars-cette-arme-qui-met-les-troupes-russes-en-difficulte-1449355">démontré avec succès par l’artillerie ukrainienne</a> ces dernières semaines.</p>
<p>Dès lors, bon nombre d’acteurs ont intérêt à développer des systèmes de brouillage.</p>
<p>Le brouillage vise à transmettre un signal plus puissant dans la même bande de fréquence que le GPS pour perturber ses signaux. Disponibles <a href="https://www.123automoto.fr/les-brouilleurs-gps-sont-ils-efficaces-contre-les-traceurs-gps-voiture/">pour quelques dizaines d’euros</a>, les dispositifs de brouillage sont fréquemment utilisés dans le vol de véhicules par des malfrats. Les dispositifs civils ont une portée de quelques dizaines de mètres, alors que les dispositifs militaires permettent de brouiller voire d’interrompre les signaux GPS sur plusieurs centaines de kilomètres à la ronde.</p>
<p>Lors de l’opération Iraqi Freedom en 2003, la société russe Aviaconversiya avait <a href="https://www.scientificamerican.com/article/safeguarding-gps/">fourni aux forces armées irakiennes des dispositifs de brouillage GPS</a>, d’un poids de moins de 8kg et d’une portée de 200 km. La menace avait été jugée suffisamment sérieuse pour que les frappes de la coalition visent en priorité ces dispositifs.</p>
<p>Plus proche de chez nous, à Nantes en 2017, un ingénieur commercial avait omis d’éteindre son brouilleur GPS grand public laissé dans son véhicule, garé à l’aéroport. <a href="https://www.20minutes.fr/nantes/2115615-20170810-nantes-bloque-plusieurs-cause-brouilleur-gps">Le brouilleur perturba sérieusement le fonctionnement de l’aéroport</a>, et le risque d’une collision aérienne entraîna l’intervention de la gendarmerie qui géolocalisa puis neutralisa le brouilleur.</p>
<p>À l’autre bout du continent, la Corée du Nord se livre régulièrement, dans un but obscur, à des <a href="https://www.20minutes.fr/monde/1817547-20160401-maintenant-coree-nord-brouille-gps-sud">campagnes de brouillage</a> visant les aéronefs, civils ou militaires, sud-coréens. Plusieurs centaines d’avions civils peuvent être visés chaque mois, selon l’autorité de l’aviation civile coréenne.</p>
<p>Le brouillage est, à la base, une opération relativement aisée, tant les signaux des GNSS – GPS comme Galileo – sont faibles en comparaison de ceux émis par les brouilleurs. Le signal d’un GPS peut être comparé au bruit émis par une cigale, alors que son brouillage par interférence se rapproche à celui d’un avion à réaction.</p>
<p>Dans ces conditions, pourquoi la Russie, qui a <a href="https://lerubicon.org/publication/le-combat-cyberelectronique-russe-en-ukraine/">massivement investi</a> dans des systèmes de guerre électronique capables de couper les communications et les signaux sur un large spectre, n’a-t-elle pas encore « coupé » le GPS ?</p>
<h2>Pourquoi Poutine attend avant d’aveugler l’Occident</h2>
<p>La Russie dispose d’équipements de brouillage anti-GPS et d’armes anti-satellites <a href="https://www.tf1info.fr/sciences-et-innovation/espace-armes-la-russie-travaille-sur-un-canon-laser-capable-d-aveugler-les-satellites-militaires-depuis-le-sol-2228359.html">extrêmement sophistiquées</a>. Elle a déjà, par le passé, brouillé les signaux GPS de l’OTAN sur une vaste région, à savoir l’Arctique, <a href="https://www.ledevoir.com/monde/europe/541181/la-finlande-accuse-la-russie-de-brouiller-les-signaux-gps-dans-l-arctique">lors des exercices militaires de l’OTAN de l’automne 2018</a>.</p>
<p>En 2021, alors que la Russie venait de <a href="https://www.tf1info.fr/sciences-et-innovation/tir-de-missile-russe-dans-l-espace-quelle-menace-representent-ces-tirs-antisatellites-2202062.html">détruire un de ses satellites dans l’espace</a>, un commentateur de la télévision russe avait déclaré en 2021 que la nation pourrait <a href="https://www.dailymail.co.uk/news/article-10233287/Russia-warns-destroy-NATO-satellites-White-House-says-concerns.html">« aveugler l’OTAN »</a> en abattant tous les satellites GPS. Aujourd’hui, en Ukraine, les forces russes <a href="https://www.futura-sciences.com/tech/actualites/cyberguerre-guerre-ukraine-russie-brouille-signal-gps-97991/">brouillent régulièrement les signaux GPS</a> sur une partie du théâtre d’opérations. Pour autant, ce brouillage n’est pas aussi complet que certains observateurs l’avaient prévu.</p>
<p>La principale raison est que les forces russes ont elles-mêmes cruellement besoin du GPS. En effet, les récepteurs GPS sont très répandus, bien meilleur marché et plus faciles à utiliser que les récepteurs Glonass. Pour preuve, les avions de chasse russes abattus dont on a découvert qu’ils avaient des <a href="https://www.youtube.com/watch?v=i0fSk9GgXvk">récepteurs GPS civils scotchés sur leur tableau de bord</a>.</p>
<p>Par ailleurs, l’Ukraine utilise toujours d’importants stocks d’armes datant de l’ère soviétique, qui sont peu susceptibles d’être affectés par les formes de guerre électronique.</p>
<h2>Le scénario « GPS blackout » et le retour du sextant</h2>
<p>Il n’en reste pas moins que, depuis plusieurs années, les forces armées occidentales se préparent à un scénario d’interruption complète et prolongée des systèmes de positionnement et navigation par satellite : le <a href="https://geointblog.wordpress.com/2018/03/05/le-gps-est-il-menace/">« GPS Blackout »</a>.</p>
<p>Les exercices de l’OTAN simulent désormais un conflit à haute intensité, fulgurant et simultané, dans un environnement aux communications fortement dégradées et au sein duquel une panne GPS majeure se produit sur plusieurs semaines, voire plusieurs mois. Les armées occidentales envisagent des solutions alternatives pour maintenir leurs capacités de combat à un niveau adéquat : tirs de missiles sans GPS, et… utilisation du <a href="https://www.youtube.com/watch?v=NRB8CIj6esU">sextant</a> comme instrument de navigation en mer.</p>
<p>Parmi les solutions plus techniques, les armées occidentales se tournent vers la mise en place de réseaux de pseudo-satellites, ou <a href="https://asc.army.mil/web/portfolio-item/pseudolites/"><em>pseudolites</em></a>, via les antennes terrestres, afin de créer un système de localisation « de théâtre », par opposition au GPS qui est de nature globale. Ce type de système permet une meilleure résilience, et est par ailleurs nettement moins coûteux à déployer.</p>
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<p>Des systèmes assez anciens, tels l’Astro-inertial navigation system (ANS, en français : système de navigation inertiel recalé par visée stellaire) sont <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1270963806000204">ressortis des cartons</a>, afin d’assurer une redondance au GPS. L’ANS équipe certains aéronefs américains, dont l’avion-espion <a href="https://aviationsmilitaires.net/v3/kb/aircraft/show/913/lockheed-sr-71-blackbird">BlackBird SR71</a>. Bien que moins précis que le GPS, l’ANS permet une géolocalisation et un géopositionnement à 100 mètres près.</p>
<p>Enfin, l’agence publique américaine <a href="https://www.darpa.mil/">DARPA</a> – génitrice d’Internet dans les années 1960 – planche en ce moment sur une autre technologie jugée « très prometteuse », l’ASPN : <a href="http://people.csail.mit.edu/chiu/projects_files/ASPN.htm"><em>All-Source Positioning and Navigation</em></a>. Il s’agit ici d’utiliser des signaux d’opportunité, tels la radio, les antennes relais et la télévision, pour se positionner.</p>
<p>Son homologue britannique, l’<a href="https://www.gov.uk/government/organisations/advanced-research-and-invention-agency">ARIA</a>, travaille pour sa part sur un système de navigation baptisé <a href="https://www.baesystems.com/en/product/navigation-via-signals-of-opportunity-navsop">NAVSOP</a>, pour <em>Navigation via Signals of Opportunity</em>, basé sur des principes identiques.</p><img src="https://counter.theconversation.com/content/194508/count.gif" alt="The Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Serge Besanger ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.</span></em></p>La Russie pourrait-elle s’attaquer aux réseaux GPS indispensables aux Occidentaux ?Serge Besanger, Professeur à l’ESCE International Business School, INSEEC U Research Center, ESCE International Business SchoolLicensed as Creative Commons – attribution, no derivatives.tag:theconversation.com,2011:article/1733012021-12-20T14:05:38Z2021-12-20T14:05:38ZDans le ciel, un point lumineux sur quinze sera bientôt un satellite<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/437277/original/file-20211213-25-8v5sik.jpg?ixlib=rb-1.1.0&rect=35%2C4%2C2959%2C1989&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">Les satellites Starlink sont bien visibles dans le ciel nocturne.</span> <span class="attribution"><span class="source">Shutterstock</span></span></figcaption></figure><p>Je suis à l’extérieur, dans ma ferme de la Saskatchewan, en train de discuter avec mes voisins que j’ai invités à venir admirer le ciel nocturne avec mon télescope.</p>
<p>Après les exclamations et l’émerveillement devant les anneaux de Saturne et la lumière qui a traversé l’espace pendant plus de deux millions d’années depuis la galaxie d’Andromède pour atteindre notre regard, notre conversation dévie inévitablement vers la pandémie, notre organisation de télétravail et les plaintes sur Internet en région rurale. Mon voisin mentionne en passant qu’il vient de changer de fournisseur pour Starlink.</p>
<p>Je lève les yeux et remarque un satellite lumineux qui se déplace dans le ciel. Il s’agit fort probablement d’un Starlink, puisqu’ils représentent désormais <a href="https://www.unoosa.org/oosa/osoindex/search-ng.jspx?lf_id=#?c=%7B%22filters%22:%5B%7B%22fieldName%22:%22en%23object.status.inOrbit_s1%22,%22value%22:%22Yes%22%7D%5D,%22sortings%22:%5B%7B%22fieldName%22:%22object.launch.dateOfLaunch_s1%22,%22dir%22:%22desc%22%7D%5D%7D">près de la moitié des quelque 4 000 satellites opérationnels</a> et qu’ils sont particulièrement brillants. Je prends une profonde inspiration et réfléchis à la manière de discuter du coût que nous allons tous devoir payer pour l’accès à Internet de Starlink.</p>
<p>Je ne reproche pas leur choix à mes voisins. Ici, comme dans de nombreuses régions rurales d’Amérique du Nord, il n’y a <a href="https://www.npr.org/2021/02/16/968457180/how-a-project-to-get-humans-to-mars-could-solve-the-rural-internet-problem">pas beaucoup de possibilités d’accès</a> à Internet, et étant donné que beaucoup de personnes travaillent et suivent des cours à domicile pendant la pandémie, on veut tout faire pour se faciliter la vie.</p>
<p>Je sais toutefois combien le coût pourrait en être élevé. Mon article à paraître dans <em>The Astronomical Journal</em> présente des <a href="https://arxiv.org/pdf/2109.04328.pdf">prévisions de ce à quoi ressemblera le ciel nocturne</a> si les entreprises de satellites poursuivent leurs projets actuels. Je sais également qu’en raison de la géométrie de la lumière du soleil et des orbites choisies, le 50<sup>e</sup> parallèle nord, où je vis, sera la partie du monde la plus gravement touchée.</p>
<p>En l’absence de réglementation, je sais que dans un avenir proche,un <a href="https://www.sciencenews.org/article/satellite-mega-constellations-night-sky-stars-simulations">point sur 15 visibles</a> dans le ciel sera un satellite qui se déplace inexorablement, et non une étoile. Cela sera désastreux pour la recherche astronomique et changera complètement le ciel nocturne dans le monde entier.</p>
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<a href="https://theconversation.com/les-satellites-starlink-nous-empecheront-bientot-dobserver-les-etoiles-150410">Les satellites Starlink nous empêcheront bientôt d’observer les étoiles</a>
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<h2>Un avenir trop brillant</h2>
<p>Afin de déterminer dans quelle mesure le ciel nocturne sera affecté par la lumière solaire réfléchie par les futures mégaconstellations de satellites, nous avons conçu un <a href="https://github.com/hannorein/megaconstellations">modèle informatique libre</a> pour prédire la luminosité des satellites telle qu’elle est vue depuis divers endroits de la Terre, à différentes heures de la nuit et en différentes saisons. Nous avons également créé une <a href="http://megaconstellations.hanno-rein.de/">application web simple</a> basée sur cette simulation.</p>
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<iframe width="440" height="260" src="https://www.youtube.com/embed/UieVD0nuKkY?wmode=transparent&start=0" frameborder="0" allowfullscreen=""></iframe>
<figcaption><span class="caption">Simulation de la luminosité et du nombre de satellites pendant une nuit complète pour le 50ᵉ parallèle nord au solstice d’été.</span></figcaption>
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<p>Notre modèle utilise 65 000 satellites sur les orbites des quatre entreprises de mégaconstellations : SpaceX Starlink et Amazon Kuiper (États-Unis), OneWeb (Royaume-Uni) et StarNet/GW (Chine). Nous avons calibré notre simulation pour qu’elle corresponde aux <a href="https://arxiv.org/pdf/2109.12494.pdf">mesures télescopiques des satellites Starlink</a>, car ils sont de loin les plus nombreux.</p>
<p>Starlink a fait quelques progrès pour atténuer l’éclat de ses satellites depuis leur premier lancement, mais la <a href="https://arxiv.org/pdf/2101.00374.pdf">plupart sont encore visibles à l’œil nu</a>.</p>
<p>Nos simulations montrent que de partout dans le monde, en toute saison, on pourra voir des dizaines ou même des centaines de satellites pendant au moins une heure avant le lever et après le coucher du soleil. À l’heure actuelle, il est relativement facile d’échapper à la pollution lumineuse urbaine pour bénéficier d’un ciel étoilé en faisant du camping ou en allant dans un chalet, mais, selon nos recherches, on ne pourra échapper à cette nouvelle pollution lumineuse des satellites nulle part sur Terre, pas même au pôle Nord.</p>
<p>Les endroits les plus touchés sur Terre se situeront à 50 degrés nord et sud, près de villes comme Londres, Amsterdam, Berlin, Prague, Kiev, Vancouver, Calgary et chez moi. Au solstice d’été, à ces latitudes, près de 200 satellites seront visibles à l’œil nu toute la nuit.</p>
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<a href="https://images.theconversation.com/files/434032/original/file-20211125-17-e7wdrr.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="Une photo d’un ciel la nuit" src="https://images.theconversation.com/files/434032/original/file-20211125-17-e7wdrr.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/434032/original/file-20211125-17-e7wdrr.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=450&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/434032/original/file-20211125-17-e7wdrr.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=450&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/434032/original/file-20211125-17-e7wdrr.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=450&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/434032/original/file-20211125-17-e7wdrr.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=566&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/434032/original/file-20211125-17-e7wdrr.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=566&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/434032/original/file-20211125-17-e7wdrr.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=566&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
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<span class="caption">Les mégaconstellations de satellites seront visibles la nuit.</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://www.flickr.com/photos/jabberwock/49863305786/">(Steve Elliott/Flickr)</a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">CC BY</a></span>
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<p>J’étudie la dynamique orbitale de la ceinture de Kuiper, <a href="http://craq-astro.ca/phy1971/profs/robert/article_1.pdf">composée de petits corps qui se trouvent au-delà de Neptune</a>. Mes recherches s’appuient sur des images à grand champ et à longue durée d’exposition <a href="https://theconversation.com/how-we-discovered-840-minor-planets-beyond-neptune-and-what-they-can-tell-us-96431">pour découvrir et suivre ces petits objets</a> afin d’en apprendre davantage sur l’histoire de notre système solaire.</p>
<p>Les observations au télescope qui sont essentielles à la connaissance de notre univers sont sur le point de devenir <a href="https://www.lsst.org/content/lsst-statement-regarding-increased-deployment-satellite-constellations">immensément difficiles</a> à réussir en raison du développement non réglementé de l’espace.</p>
<p>Les astronomes sont en train d’élaborer des <a href="https://regmedia.co.uk/2021/11/04/satcon2_working_groups_reports.pdf">stratégies de réduction</a>, mais elles nécessiteront du temps et des efforts que les entreprises de mégaconstellations devraient assumer.</p>
<h2>Coûts environnementaux</h2>
<p>Internet par Starlink peut sembler moins cher que d’autres options en zone rurale, mais c’est parce qu’on <a href="https://doi.org/10.1038/s41598-021-89909-7">se décharge de nombreux coûts</a>. L’un d’eux est la <a href="https://www.maxisciences.com/environnement/rechauffement-climatique-pourquoi-les-satellites-de-spacex-representent-une-menace-pour-la-planete_art45752.html">pollution atmosphérique</a> engendrée par les centaines de lancements de fusées nécessaires pour construire et entretenir ce système.</p>
<p>Chaque déploiement de satellites envoie des morceaux de fusée et d’autres débris sur une orbite terrestre basse déjà encombrée, ce qui augmente les <a href="http://astriacss03.tacc.utexas.edu/ui/min.html">risques de collision</a>. Une partie de ces débris spatiaux finira par retomber sur Terre, et les régions de la planète où la densité de satellites est la plus élevée seront les <a href="https://www.smithsonianmag.com/smart-news/after-fiery-display-spacex-debris-landed-washington-farm-180977494/">plus à risque d’impact</a>.</p>
<p>Starlink prévoit de remplacer chacun des 42 000 satellites après cinq ans de fonctionnement, ce qui nécessitera la désorbitation d’une moyenne de 25 satellites par jour, soit environ six tonnes de matériel. La masse de ces satellites ne disparaîtra pas — elle sera disséminée <a href="https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/constellation-satellites-constellation-satellites-starlink-menace-couche-ozone-92167/">dans les hautes couches de l’atmosphère</a>. Comme les satellites sont principalement composés d’alliages d’aluminium, ils risquent de former des particules d’alumine en se vaporisant dans la haute atmosphère, ce qui pourrait détruire l’ozone et provoquer des changements de température à l’échelle planétaire.</p>
<p>Cette question n’a pas encore été étudiée en profondeur étant donné que l’orbite terrestre basse n’est soumise à aucune réglementation environnementale.</p>
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<a href="https://images.theconversation.com/files/434034/original/file-20211125-15-1xf2vkj.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="Une fusée avec une grande traînée de nuages blancs dans un ciel bleu vif" src="https://images.theconversation.com/files/434034/original/file-20211125-15-1xf2vkj.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/434034/original/file-20211125-15-1xf2vkj.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/434034/original/file-20211125-15-1xf2vkj.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/434034/original/file-20211125-15-1xf2vkj.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/434034/original/file-20211125-15-1xf2vkj.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/434034/original/file-20211125-15-1xf2vkj.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/434034/original/file-20211125-15-1xf2vkj.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
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<span class="caption">Une fusée Falcon 9 de SpaceX décolle de Cap Canaveral, en Floride, avec des satellites destinés au réseau à large bande Starlink de SpaceX.</span>
<span class="attribution"><span class="source">(AP Photo/John Raoux)</span></span>
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<h2>Réglementer le ciel</h2>
<p>Pour l’instant, l’orbite terrestre basse, où il est prévu que tous ces satellites évoluent, n’est presque pas réglementée. Il n’existe aucune norme concernant la pollution lumineuse, la pollution atmosphérique causée par les lancements, celle causée par la rentrée dans l’atmosphère ainsi que les collisions entre satellites.</p>
<p>Ces mégaconstellations pourraient <a href="https://arxiv.org/pdf/2011.05168.pdf">ne pas être viables financièrement à long terme</a>, et les vitesses d’accès à Internet risquent de diminuer considérablement lorsque de <a href="https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3119634">nombreux utilisateurs se connectent en même temps</a> ou <a href="https://www.doi.org/10.1126/science.acx9299">s’il pleut</a>.</p>
<p>Pourtant, on lance actuellement des satellites à un rythme effréné, et les dommages qu’ils causent au ciel nocturne, à l’atmosphère et à la sécurité de l’orbite terrestre basse ne seront pas effacés, même si les entreprises font faillite.</p>
<p>Il ne fait aucun doute que, à bien des endroits, les habitants des zones rurales et reculées ont été laissés pour compte dans le développement de l’accès à Internet. Mais il existe de nombreuses autres options qui n’entraînent pas des coûts aussi élevés.</p>
<p>Nous ne pouvons pas accepter la <a href="https://www.vice.com/en/article/k78mnz/spacexs-satellite-megaconstellations-are-astrocolonialism-indigenous-advocates-say">perte mondiale de l’accès au ciel nocturne</a>, que l’être humain a pu observer et avec lequel il a pu se connecter depuis les débuts de son existence.</p>
<p>Si les entreprises coopéraient au lieu de se faire concurrence, il pourrait y avoir beaucoup moins de satellites en orbite. En modifiant la conception des satellites, on pourrait les rendre beaucoup moins lumineux, ce qui diminuerait leur impact sur le ciel nocturne. On ne devrait pas avoir à choisir entre l’astronomie et Internet.</p>
<p>Cependant, sans une réglementation qui exige des changements, ou une forte pression des consommateurs qui démontre l’importance du ciel nocturne, notre vision des étoiles sera bientôt modifiée à jamais.</p><img src="https://counter.theconversation.com/content/173301/count.gif" alt="La Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Samantha Lawler reçoit un financement du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada.</span></em></p>Les mégaconstellations de satellites encombreront visuellement le ciel nocturne, perturbant la recherche astronomique. Et les dommages environnementaux causés par ces satellites sont encore inconnus.Samantha Lawler, Assistant professor of astronomy, University of ReginaLicensed as Creative Commons – attribution, no derivatives.tag:theconversation.com,2011:article/1504102020-11-18T20:22:17Z2020-11-18T20:22:17ZLes satellites Starlink nous empêcheront bientôt d’observer les étoiles<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/370163/original/file-20201118-19-wq4k1e.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">Une étoile filante pendant la pluie de météores des Perséides. Bientôt, des milliers de satellites envahiront le ciel nocturne.</span> <span class="attribution"><span class="source">Shutterstock</span></span></figcaption></figure><p>Je sors de ma maison dans la campagne saskatchewanaise avant l’aube et lève les yeux, m’attendant à avoir le souffle coupé par la multitude d’étoiles. Je suis une astronome professionnelle, mais je m’émerveille encore comme un enfant devant un ciel étoilé. C’est la première fois que j’habite un endroit où il fait assez noir pour qu’on puisse voir facilement la Voie lactée, et je suis ébahie et impressionnée chaque fois que je regarde la voûte céleste.</p>
<p>Mais cette fois, je jure à voix basse. Il y a un satellite lumineux. Et un autre qui suit derrière. Et un autre. Et un autre.</p>
<p>Avant, la vue de <a href="https://www.heavens-above.com/">satellites artificiels</a> m’emballait, mais maintenant, je sais ce qui nous attend. Nous sommes sur le point de vivre un bouleversement. On ne pourra plus s’échapper de la ville pour faire du camping et voir les étoiles dans un ciel dégagé : désormais, on va regarder à travers un réseau de satellites grouillants et brillants, même dans l’endroit le plus isolé.</p>
<h2>Des orbites encombrées</h2>
<p>Si les mégaconstellations de satellites voient le jour, le ciel nocturne deviendra une autoroute de lumières mobiles qui cacheront les étoiles. Désormais, chaque fois que j’observe le reflet brillant d’un satellite au milieu des étoiles, je me rappelle ce que la <a href="https://www.fcc.gov/">Commission fédérale des communications des États-Unis</a> – l’agence qui réglemente les fréquences émises par les satellites au-dessus des États-Unis, ce qui la rend, dans les faits, responsable d’encadrer chaque lancement spatial sur la planète – a déjà approuvé.</p>
<p>SpaceX a déjà reçu l’approbation pour 12 000 satellites Starlink et a fait une <a href="https://fcc.report/IBFS/SAT-LOA-20200526-00055/2378669.pdf">demande pour 30 000 de plus</a>. D’autres entreprises la <a href="https://arstechnica.com/tech-policy/2020/05/spacex-and-oneweb-seek-licenses-to-launch-78000-broadband-satellites/">suivent de près</a>.</p>
<p>La mégaconstellation Starlink va à elle seule multiplier par plus de dix le nombre de satellites actifs : il y en a <a href="https://ucsusa.org/resources/satellite-database?_ga=2.206523283.1848871521.1598077135-464362950.1598077135">environ 3 000 en ce moment</a>. Les Starlink sont plus lumineux que <a href="https://www.01net.com/actualites/comment-les-satellites-d-elon-musk-sont-devenus-le-cauchemar-des-astronomes-1849762.html">99 % des autres satellites</a>, car ils sont sur des orbites plus basses et qu’ils sont plus réfléchissants que ne l’avaient prévu les ingénieurs.</p>
<p><a href="https://www.rocketlaunch.live/?includePast=1&tag=series-spacex-starlink">SpaceX lance</a> des groupes de 60 satellites toutes les deux semaines, et il y aura un <a href="https://www.space.com/spacex-starlink-satellites-launch-rocket-landing-oct-18-2020">millier de Starlink</a> en orbite d’ici Noël 2020.</p>
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<iframe width="440" height="260" src="https://www.youtube.com/embed/Y6LoQhaWl04?wmode=transparent&start=0" frameborder="0" allowfullscreen=""></iframe>
<figcaption><span class="caption">Prise de vue à intervalle de la pluie de météores Lyrid d’avril 2020. À 0 :50, on peut voir une chaîne de satellites Starlink traverser le ciel.</span></figcaption>
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<p>À l’œil nu, lorsqu’on regarde un <a href="https://www.pc.gc.ca/fr/voyage-travel/experiences/ciel-sky">ciel étoilé</a>, on peut voir environ <a href="https://skyandtelescope.org/astronomy-resources/how-many-stars-night-sky-09172014/">4 500 étoiles</a>. Dans une banlieue typique, on peut en apercevoir environ 400. Des simulations montrent qu’à partir de 52 degrés de latitude nord (où se trouvent Saskatoon et Londres, au Royaume-Uni), des <a href="https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ab8016">centaines de Starlink seront visibles</a> pendant quelques heures après le coucher et avant le lever du soleil (ce qui est comparable au nombre d’étoiles visibles) et on pourra en observer des dizaines toute la nuit pendant les mois d’été.</p>
<p>La <a href="http://astro-canada.ca/la_pollution_lumineuse-light_pollution-fra">pollution lumineuse</a> a longtemps été un obstacle à l’observation des étoiles, mais on pouvait au moins y échapper en <a href="http://cartonumerique.blogspot.com/2019/03/cartographier-la-pollution-lumineuse.html">s’éloignant des centres urbains</a>.</p>
<p>Aujourd’hui, les satellites engendrent un phénomène mondial d’obscurcissement des étoiles, particulièrement aux latitudes des États du nord des États-Unis, du Canada et d’une grande partie de l’Europe.</p>
<h2>Les sacrifices</h2>
<p>Il faut reconnaître que SpaceX et Amazon, <a href="https://www.lesaffaires.com/techno/technologie-de-l-information/amazon-va-investir-10-milliards-dans-l-internet-depuis-l-espace/619025">qui investit aussi dans les services Internet par satellite</a>, ont volontairement accepté de participer à des discussions avec des astronomes professionnels sur les moyens d’atténuer les effets de milliers de satellites lumineux sur certaines observations, comme celles des objets interstellaires.</p>
<p>SpaceX a également essayé un revêtement moins réfléchissant appelé « darksat », <a href="https://45secondes.fr/darksats-nest-pas-assez-sombre-les-satellites-spacex-starlink-continuent-de-le-ruiner-pour-les-astronomes/">mais les mesures préliminaires des astronomes</a> ont démontré qu’il était <a href="https://www.scientificamerican.com/article/spacexs-dark-satellites-are-still-too-bright-for-astronomers/">à peine moins lumineux</a> que les autres. Pendant ce temps, on poursuit le lancement des Starlink de base.</p>
<p>Les simulations montrent que <a href="https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/abba3e">l’astronomie professionnelle</a> et <a href="https://www.webastro.net/noctua/astronomie-amateur/starlink-visibilit%C3%A9-dans-le-ciel-et-impact-sur-lastronomie-amateur-r219/">l’astrophotographie amateur</a> seront gravement affectées par les mégaconstellations. La présence de tous ces satellites <a href="https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ab8016">compliquera aussi</a> la découverte d’astéroïdes proches de la Terre, laissant la planète plus <a href="https://cneos.jpl.nasa.gov/ca/">vulnérable</a> aux <a href="https://impact.ese.ic.ac.uk/ImpactEarth/ImpactEffects/">collisions cosmiques dangereuses</a>.</p>
<p>Le but de la mégaconstellation Starlink est de fournir un accès Internet partout sur la planète. Ses partisans affirment que cela permettra à des gens qui habitent dans des lieux qui ne sont pas desservis par d’autres technologies de communication d’avoir accès à Internet. Mais selon les <a href="https://korii.slate.fr/tech/starlink-elon-musk-internet-satellites-beta-cher-lent-prix-latence-debit">informations actuelles</a>, le <a href="https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2515-5172/abc48e">coût des services sera trop élevé</a> pour presque tous les <a href="https://twitter.com/chmn_victor/status/1237493283879821314">endroits qui ne sont pas encore desservis</a>. Ainsi, Starlink ne sera probablement qu’une <a href="https://notnotrocketscience.substack.com/p/who-owns-the-greater-good">nouvelle option pour les résidents des pays riches</a> qui ont déjà Internet.</p>
<h2>Le ciel nocturne se remplit</h2>
<p>Même si SpaceX change ses plans, des entreprises <a href="https://www.scientificamerican.com/article/the-risky-rush-for-mega-constellations/">élaborent activement des mégaconstellations</a> et <a href="https://www.tomsguide.fr/oneweb-en-faillite-le-concurrent-de-spacex-souhaite-lancer-48%E2%80%89000-satellites-supplementaires/">d’autres se préparent à le faire</a>.</p>
<p>Il n’existe jusqu’ici aucune règle concernant les orbites des satellites ou les priorités de passage, et si une collision devait se produire, on ne sait pas qui en serait tenu responsable et qui devrait nettoyer les débris (si c’est possible). La <a href="https://www.persee.fr/doc/afdi_0066-3085_1971_num_17_1_1675">seule loi internationale qui s’applique aux débris de satellites</a> date de 1972 et stipule que le pays qui a lancé le satellite doit s’occuper des débris qui se retrouvent sur la Terre après l’écrasement.</p>
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<figcaption><span class="caption">Les débris spatiaux – ou débris orbitaux – constituent un problème croissant.</span></figcaption>
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<p>Aujourd’hui, la plupart des satellites sont lancés par des entreprises privées et non par des gouvernements, et la plupart des <a href="https://ici.radio-canada.ca/premiere/emissions/moteur-de-recherche/segments/entrevue/137485/espace-debris-spaciaux-danger-navette-orbite-satellites-simon-coude-nasa">débris de satellites restent en orbite</a>, car il n’y a aucune règle <a href="https://thewalrus.ca/space-why-we-need-to-clean-up-outer-space/">pour nettoyer l’espace</a>. Il existe des <a href="https://platform.leolabs.space/visualization">milliers de morceaux de débris spatiaux</a>, certains de la taille d’un boulon et d’autres, comme des satellites inopérants, de celle d’un autobus.</p>
<p>Avec des dizaines de milliers de nouveaux satellites dont le lancement a été approuvé et en l’absence de loi sur l’encombrement orbital, la priorité et le nettoyage de l’espace, le décor est planté pour donner lieu au <a href="https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/debris-spatiaux-syndrome-kessler-16593/">syndrome de Kessler</a>, une <a href="https://www.spacelegalissues.com/space-law-the-kessler-syndrome/">cascade de débris</a> qui pourrait <a href="https://www.businessinsider.com/space-junk-kessler-syndrome-chain-reaction-prevention-2018-3">détruire la plupart des satellites en orbite</a> et <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0265964617300966 ?via %3Dihub">mettre fin aux lancements</a> pour des décennies à venir.</p>
<h2>Des liens ancestraux</h2>
<p>Les humains possèdent des liens profonds avec les étoiles qui remontent à l’aube de l’humanité et sont faits de <a href="https://www.futura-sciences.com/sciences/questions-reponses/astrophysique-sommes-nous-faits-poussieres-etoiles-7275/">matériaux provenant d’anciennes étoiles.</a></p>
<p>Le programme <a href="https://www.nativeskywatchers.com/about.html">Native Skywatchers</a> célèbre l’amour ancestral de l’humanité pour le ciel nocturne et permet le partage de <a href="https://medium.com/@hildingneilson/indigenizing-astronomy-reading-list-66cdec04a8af">connaissances autochtones en matière d’astronomie</a>. Au Dakota, une aînée a récemment partagé <a href="https://vimeo.com/472291678/db5b43f689">son savoir traditionnel sur les cieux</a> : l’esprit de la femme bleue <a href="http://www.kstrom.net/isk/stars/starwint.html">To Wiŋ</a> vit à <a href="https://www.nativeskywatchers.com/articles/DakotaLateFall-map-2020-10-29-20-FLAT.pdf">Wichakiyuhapi (la Grande Ourse)</a>, où elle guide les nouveaux bébés des étoiles jusque dans notre monde et accueille nos esprits lorsque nous quittons notre monde.</p>
<p>La seule façon de faire réagir de grandes entreprises comme SpaceX et Amazon, c’est par la législation – qui est lente, surtout s’il s’agit de lois internationales – et la pression des consommateurs. Est-ce que cela vaut la peine de perdre la possibilité d’observer les étoiles, pour soi et pour presque tous les habitants de la planète, simplement pour obtenir un nouvel accès à Internet ? Les humains observent les étoiles depuis des milliers d’années, souhaitons-nous vraiment perdre cette possibilité au profit de quelques grandes entreprises ?</p>
<p>Par une nuit claire, sortez et levez les yeux. Profitez des étoiles que vous pouvez voir maintenant, car sans de <a href="https://www.sciencealert.com/astonomers-have-serious-concerns-about-satellite-constellations-like-starlink">grandes transformations</a> dans les <a href="https://www.theglobeandmail.com/politics/article-canadian-led-effort-asking-united-nations-to-draw-up-global-space/">plans</a> des entreprises qui veulent lancer des mégaconstellations, le <a href="https://www.astro.princeton.edu/%7Egbakos/satellites/petition-fr.html">ciel étoilé</a> est sur le point d’être complètement transformé.</p><img src="https://counter.theconversation.com/content/150410/count.gif" alt="La Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Samantha Lawler reçoit un financement du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada.</span></em></p>Les satellites de SpaceX vont peupler le ciel nocturne, ce qui aura une incidence sur notre façon d’observer les étoiles. Et ce n’est que le début des mégaconstellations de satellites privés.Samantha Lawler, Assistant professor of astronomy, University of ReginaLicensed as Creative Commons – attribution, no derivatives.tag:theconversation.com,2011:article/1447442020-08-26T17:39:37Z2020-08-26T17:39:37ZPollution dans l’espace : et si on taxait ?<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/353593/original/file-20200819-42861-1mo8cab.jpg?ixlib=rb-1.1.0&rect=1372%2C7%2C3405%2C2687&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">Il y aurait actuellement en orbite plus de 130&nbsp;millions de débris plus gros que 1&nbsp;mm, à peu près 900&nbsp;000&nbsp;débris ayant une taille comprise entre 1 et 10 cm, et approximativement 34&nbsp;000&nbsp;débris plus grands que 10 cm.</span> <span class="attribution"><a class="source" href="https://image.shutterstock.com/image-illustration/space-debris-earth-orbit-dangerous-600w-1075031798.jpg">Dotted Yeti / Shutterstock</a></span></figcaption></figure><p>L’aventure spatiale est à l’évidence l’une des grandes avancées du XX<sup>e</sup> siècle. Au-delà de l’incroyable performance scientifique et technologique, il s’agit également de l’avènement d’une ressource qui permet d’améliorer la vie des êtres humains sur la planète. En effet, nous utilisons tous quotidiennement aujourd’hui, directement ou indirectement, les services de nombreux satellites.</p>
<p>À titre d’illustrations, chaque utilisateur de téléphone portable utilise quotidiennement les services d’<a href="http://www2.assemblee-nationale.fr/15/les-delegations-comite-et-office-parlementaire/office-parlementaire-d-evaluation-des-choix-scientifiques-et-technologiques/secretariat/notes-scientifiques-de-l-office/les-satellites-et-leurs-applications-n-19-octobre-2019">environ 40 satellites</a>, et nous sommes aujourd’hui très nombreux à avoir abandonné les cartes papiers pour utiliser un assistant de navigation (GPS ou Galileo) dans nos déplacements.</p>
<p>En outre, notre dépendance aux satellites est d’autant plus forte que sans eux nous ne serions pas en mesure de prendre certaines de nos décisions collectives les plus cruciales car, par exemple, comme le souligne le chercheur du CNES (Centre national d’études spatiales) Christophe Bonnal, sur les 50 paramètres qui permettent de mesurer le réchauffement climatique, 26 ne sont accessibles <a href="https://www.vie-publique.fr/eclairage/19387-changement-climatique-les-fondements-scientifiques">que depuis l’espace</a>.</p>
<h2>Prolifération de satellites</h2>
<p>L’importance des satellites est ainsi devenue l’un des traits majeurs de nos économies modernes et celle-ci ne cesse de croître du fait à la fois de la prolifération d’applications nécessitant des satellites et de la diminution des coûts d’accès à l’espace.</p>
<p>Comme le soulignait notamment le <a href="http://www2.assemblee-nationale.fr/content/download/180323/1805797/version/4/file/Note+Satellites+Applications_.pdf">rapport</a> effectué par le <a href="http://www2.assemblee-nationale.fr/15/les-delegations-comite-et-office-parlementaire/office-parlementaire-d-evaluation-des-choix-scientifiques-et-technologiques/secretariat/notes-scientifiques-de-l-office/les-satellites-et-leurs-applications-n-19-octobre-2019">député Jean‑Luc Fugit</a> pour l’Office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques (OPECST) :</p>
<blockquote>
<p>« La conjonction du « New Space » (ruptures technologiques, baisse du coût d’accès à l’espace, multiplication des acteurs publics et privés) et de la numérisation de l’économie (« big data », intelligence artificielle…) entraîne une série d’innovations technologiques majeures. »</p>
</blockquote>
<p>Ces éléments expliquent pourquoi aujourd’hui, au-delà de l’évolution du nombre de satellites envoyés telle que l’on a pu la voir depuis le début de l’aventure spatiale, on assiste depuis quelques années à un fort accroissement du nombre de lancements de satellites.</p>
<p><div data-react-class="Tweet" data-react-props="{"tweetId":"1259622988258967555"}"></div></p>
<p>De plus, alors qu’il y a actuellement sur les différentes <a href="http://www.cnes-csg.fr/automne_modules_files/standard/public/p10688_2fd578009e14ecf8e083c10a877b6060CNESMAG-Poster-GEO-MEO-LEO-v2.pdf">orbites spatiales</a> 2218 satellites, les projets de méga-constellations en orbite basse de SpaceX, Amazon, et OneWeb prévoient d’envoyer, à eux seuls, respectivement 12 000 satellites, 3000 satellites et 1000 satellites. Et cela, sans compter, l’envoi d’environ 500 <a href="https://www.cubesat.org/">cubSats</a> (format de nanosatellites) par an et des autres satellites.</p>
<figure class="align-center ">
<img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/353577/original/file-20200819-42876-1c7nxh6.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/353577/original/file-20200819-42876-1c7nxh6.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=205&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/353577/original/file-20200819-42876-1c7nxh6.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=205&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/353577/original/file-20200819-42876-1c7nxh6.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=205&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/353577/original/file-20200819-42876-1c7nxh6.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=258&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/353577/original/file-20200819-42876-1c7nxh6.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=258&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/353577/original/file-20200819-42876-1c7nxh6.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=258&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
<figcaption>
<span class="caption"></span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://www.oecd-ilibrary.org/docserver/a339de43-en.pdf?expires=1596917666&id=id&accname=guest&checksum=1451A63EAE3F5D93A3B582718C8B7F98">OCDE</a></span>
</figcaption>
</figure>
<p>Malheureusement, les activités spatiales, comme de nombreuses autres activités humaines, ont entraîné de la pollution : ce sont les débris spatiaux. Or, il n’est plus possible de se passer de l’espace d’une part, et d’autre part ces débris sont une difficulté qui risque rapidement de devenir un grave problème, au moins pour certaines orbites. En tant qu’économistes, nous pensons donc qu’il faut aider la communauté internationale à trouver une solution pour obtenir un développement durable de l’espace.</p>
<h2>Blinder les satellites ne suffit plus</h2>
<p>Les débris spatiaux se définissent comme des objets artificiels en orbite qui ne sont pas fonctionnels. Cela peut correspondre à toute une série d’objets (gants, boulons, composants, satellite non opérationnel, étages supérieurs de fusées, etc.), plus ou moins gros, qui circulent dans l’espace à grande vitesse.</p>
<p><a href="https://cnes.fr/fr/dossier-debris-spatiaux-ou-en-est">Selon le CNES</a>, un objet de 1 cm de diamètre aura la même énergie qu’une berline lancée à 130 km/h. Autrement dit, même une petite bille peut faire de gros dégâts sur un satellite (les vitesses relatives des objets en orbite sont de l’ordre de 14 km/s). Le dommage peut même être total comme en atteste la <a href="https://www.lefigaro.fr/mon-figaro/2011/06/03/10001-20110603ARTFIG00329-collision-spatiale-entre-deux-satellites-russe-et-americain.php">destruction involontaire</a> le 10 février 2009 du satellite commercial Iridium 33 à la suite de sa « rencontre » avec le satellite militaire russe hors service Kosmos-2251.</p>
<figure>
<iframe width="440" height="260" src="https://www.youtube.com/embed/bsOjryyK5fI?wmode=transparent&start=0" frameborder="0" allowfullscreen=""></iframe>
<figcaption><span class="caption">Collision entre Iridium 33 et Kosmos-2251 et production de nouveaux débris spatiaux.</span></figcaption>
</figure>
<p>Selon les <a href="https://www.ucsusa.org/resources/satellite-database">données</a> les plus récentes, il y a plus de 130 millions de débris plus gros que 1 mm, à peu près 900 000 débris ayant une taille comprise entre 1 et 10 cm, et approximativement 34 000 débris plus grands que 10 cm. Pour les plus petits débris (inférieurs à 1 cm), la solution consiste à « blinder » les satellites de façon à ce qu’ils ne soient pas endommagés ou détruits.</p>
<p>Les plus gros débris (supérieurs à 10 cm) sont catalogués et voient leurs trajectoires individuellement suivies car la solution du blindage n’est pas possible. Dès lors, la solution consiste à procéder à des manœuvres pour les éviter. <a href="https://exploration.destination-orbite.net/direct/live.php">La station spatiale internationale</a> (ISS), même si elle est « blindée », procède ainsi relativement souvent à des changements de trajectoire pour éviter de gros débris qui pourraient la détruire (en moyenne quatre fois par an).</p>
<figure class="align-center ">
<img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/353580/original/file-20200819-42861-6szlnr.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/353580/original/file-20200819-42861-6szlnr.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=364&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/353580/original/file-20200819-42861-6szlnr.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=364&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/353580/original/file-20200819-42861-6szlnr.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=364&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/353580/original/file-20200819-42861-6szlnr.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=457&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/353580/original/file-20200819-42861-6szlnr.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=457&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/353580/original/file-20200819-42861-6szlnr.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=457&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
<figcaption>
<span class="caption"></span>
<span class="attribution"><a class="source" href="http://www.unoosa.org/documents/pdf/copuos/stsc/2020/tech-24E.pdf">J.-C. Liou, National Aeronautics and Space Administration United States</a></span>
</figcaption>
</figure>
<p>Le problème réside donc principalement dans la gestion des débris « moyens » (entre 1 et 10 cm) qui sont trop gros pour ne pas percer les blindages et trop petits pour être suivis individuellement.</p>
<h2>Le syndrome de Kessler</h2>
<p>En outre, la question des débris spatiaux est d’autant plus importante que, comme vous pouvez le voir dans le film Gravity avec, notamment, Sandra Bullock et Georges Clonney, lorsqu’un débris rencontre un satellite il va se créer de très nombreux nouveaux débris. Dès lors, comme l’a imaginé l’astrophysicien Donald Kessler en 1978, il pourrait arriver un jour où, ayant dépassé un certain seuil, par réaction en chaîne, le nombre de débris présents rende l’exploitation d’une orbite spatiale physiquement impossible : c’est le syndrome de Kessler.</p>
<figure>
<iframe width="440" height="260" src="https://www.youtube.com/embed/vKW-Gd_S_xc?wmode=transparent&start=0" frameborder="0" allowfullscreen=""></iframe>
<figcaption><span class="caption">Scène d’ouverture du film Gravity d’Alfonso Cuarón.</span></figcaption>
</figure>
<p>Face à ce problème de pollution spatiale, la communauté spatiale internationale travaille selon trois voies complémentaires :</p>
<ul>
<li><p>la première consiste à ne plus créer de débris. À ce niveau, la France est une pionnière puisqu’elle est la seule à ce jour à disposer explicitement d’une <a href="https://www.legifrance.gouv.fr/affichTexte.do?cidTexte=JORFTEXT000018931380">loi</a> traitant des débris spatiaux, même s’il existe en la matière des <a href="https://www.iadc-home.org/references">principes internationaux non contraignants</a> ;</p></li>
<li><p>la deuxième voie consiste à essayer de trouver des technologies permettant aux satellites dans l’espace, c’est-à-dire « sur place », de détruire ou de capturer les débris qui risquent d’entraîner leur destruction ;</p></li>
<li><p>enfin, la troisième voie est celle de la dépollution, l’élimination active de débris (<em>active debris removal</em>), c’est-à-dire celle du retrait de débris spatiaux de certaines orbites.</p></li>
</ul>
<p>Bien que pour l’heure il n’y ait pas de consensus sur la (ou les) méthode(s) qui sera (seront) utilisées pour réaliser cette dépollution (harpon, filet, laser, robots, etc.), comme en atteste actuellement le projet <a href="https://www.airbus.com/space/space-infrastructures/removedebris.html">RemoveDEBRIS</a>, celle(s)-ci aura (auront) nécessairement un coût qu’il faudra financer. Et c’est là au moins qu’en tant qu’économistes nous pouvons aider.</p>
<h2>Éviter la « tragédie des communs »</h2>
<p>Tout d’abord, il faut remarquer que la question de l’impossibilité d’utiliser de façon économiquement rentable des satellites sur une orbite pourrait se poser avant celle de l’impossibilité physique de le faire comme l’ont démontré dans un <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0165176518300818">article</a> récent nos collègues Nodir Adilov, Peter Alexander et Brendan Cunningham.</p>
<p>Nous concernant, nous venons de publier un <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S009457652030463X">article</a> dans lequel nous nous interrogeons sur la manière de taxer les envois de satellites de façon à concilier les contraintes.</p>
<p>Il s’agit en effet de financer l’atteinte d’un niveau « acceptable » de débris spatiaux (lequel serait évidemment donné par les scientifiques spécialistes de la question), tout en n’entravant pas le développement des activités spatiales. Il ne paraît malheureusement pas aujourd’hui possible d’envisager un nettoyage intégral de l’espace puisque, au-delà des difficultés techniques, les estimations actuelles sont de l’ordre de plusieurs centaines de millions d’euros pour le nettoyage de 5 débris.</p>
<p>Pour des économistes, cette situation n’est pas inhabituelle et s’apparente au problème du financement d’un bien commun, c’est-à-dire d’un bien pour lequel il n’est pas possible d’exclure quiconque de la consommation, mais où cette consommation est rivale (au sens où si une personne utilise une unité de ce bien, cette unité ne peut être utilisée par personne d’autre).</p>
<p>Or, depuis l’article de 1968 de l’écologiste américain Garrett Hardin, il est clair qu’il existe un risque : c’est la <a href="https://www.puf.com/content/La_trag%C3%A9die_des_communs">tragédie des communs</a>. En effet, selon Garrett Hardin, face à ce type de bien, chacun va choisir ce qui est le mieux pour lui sans prendre en compte l’impact de sa consommation sur la ressource, ce qui va par effet de composition conduire à une surexploitation de la ressource commune.</p>
<p><div data-react-class="Tweet" data-react-props="{"tweetId":"1265761202220797955"}"></div></p>
<p>Cet auteur en vient alors à conclure que pour éviter cette surexploitation, il faut soit privatiser cette ressource, soit la faire gérer par l’État. Contestant cette solution duale, la politologue Elinor Ostrom, prix en la mémoire d’Alfred Nobel en sciences économiques en 2009, a développé tout au long de sa carrière une approche théorique et empirique pour démontrer que les communs pouvaient également être gérés par des communautés : c’est la <a href="https://www.ofce.sciences-po.fr/pdf/revue/120/r120-2.pdf">gouvernance polycentrique des systèmes économiques complexes</a>.</p>
<h2>Trois issues possibles</h2>
<p>Dans notre contribution à cette question, nous essayons de comprendre comment grâce à une taxe il serait possible de rendre chacun responsable des effets qu’il engendre sur le bien commun qu’est l’espace.</p>
<p>À cette fin et en l’absence d’un modèle consensuel de collisions spatiales, nous modélisons les collisions dans l’espace grâce au <a href="https://www.pourlascience.fr/sd/mathematiques/trivial-mais-puissant-le-principe-des-tiroirs-9996.php">principe des tiroirs de Dirichlet</a> (ce que la littérature nomme également le <em>pigeonhole principle</em> : si n chaussettes occupent m tiroirs, et si n > m, alors au moins un tiroir doit contenir strictement plus d’une chaussette) ou, de façon équivalente grâce au mathématicien français <a href="http://www-sop.inria.fr/members/Pierre.Bernhard/">Pierre Bernhard</a> (INRIA) à un modèle de collision entre « tubes » à quatre dimensions.</p>
<p>À partir de là nous sommes en mesure de définir les fonctions de profit de ceux qui lancent des satellites dans l’espace (États, entreprises, ou particuliers).</p>
<p>Nous comparons alors trois configurations :</p>
<ul>
<li><p>la situation où il n’y a pas de régulation et où chacun envoie dans l’espace autant de satellites qu’il le souhaite ;</p></li>
<li><p>la situation où chaque envoi de satellite est taxé afin de payer les frais liés à la dépollution ;</p></li>
<li><p>la situation où une agence internationale régule de façon centralisée les envois de satellite dans l’espace afin de préserver l’espace commun.</p></li>
</ul>
<p>Nous aboutissons à deux conclusions principales.</p>
<p>Premièrement, en l’absence de régulation, il va évidemment y avoir une hausse du nombre de débris. Deuxièmement, dans notre modèle, une taxe forfaitaire permet d’atteindre plus efficacement l’objectif de réduction des débris spatiaux qu’une taxe progressive.</p>
<p>Il s’agit là évidemment d’un premier travail, mais nous espérons qu’il conduira nos collègues de sciences sociales à s’intéresser à ce problème et à y travailler avec nos collègues mathématiciens et physiciens. En matière d’espace, comme dans d’autres domaines, nous croyons que la tragédie n’est pas inévitable !</p>
<hr>
<p><em>Nous remercions vivement Pierre Bernhard (INRIA Sophia-Antipolis Méditerranée) et Christophe Bonnal (CNES) pour leurs commentaires et suggestions.</em></p><img src="https://counter.theconversation.com/content/144744/count.gif" alt="The Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Marc Deschamps remercie l'Université de Franche-Comté pour son financement Chrysalide soutien aux nouveaux arrivants. </span></em></p><p class="fine-print"><em><span>Hervé Moulin et Sylvain Béal ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'ont déclaré aucune autre affiliation que leur poste universitaire.</span></em></p>Une régulation et un impôt forfaitaire sur les lancements de satellites permettraient de financer une politique efficace de dépollution de l’espace.Marc Deschamps, Chercheur, membre associé du Bureau d’économie théorique et appliquée (BETA), Université de LorraineHervé Moulin, Mathématicien et économiste, titulaire de la chaire d'économie "Donald J. Robertson", à la Adam Smith Business School, University of GlasgowSylvain Béal, Professeur et Directeur du CRESE, thème de recherche : théorie des jeux , Université de Franche-Comté – UBFCLicensed as Creative Commons – attribution, no derivatives.tag:theconversation.com,2011:article/1353302020-05-10T21:44:26Z2020-05-10T21:44:26ZStarlink : les dommages collatéraux de la flotte de satellites d’Elon Musk<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/332657/original/file-20200505-83775-1ue5190.jpg?ixlib=rb-1.1.0&rect=12%2C6%2C2032%2C1348&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">Traînées lumineuses laissées dans le ciel (photographié avec un long temps de pose), par des satellites Starlink, vues du Nouveau-Mexique, aux États-Unis.</span> <span class="attribution"><a class="source" href="https://www.flickr.com/photos/ikewinski/49684713243/">Mike Lewinski / Flickr</a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">CC BY</a></span></figcaption></figure><p>Au-dessus de nos têtes est en train de se jouer une partie d’échecs invisible mais dont les conséquences sont immenses. Les <a href="https://www.spacex.com/sites/spacex/files/sixth_starlink_mission_overview_0.pdf">18 mars</a> et <a href="https://www.spacex.com/sites/spacex/files/seventh_starlink_mission_overview_0.pdf">22 avril</a> 2020, deux fusées de la société SpaceX, propriété du milliardaire Elon Musk, ont chacune mis en orbite soixante satellites. Ces lancements sont les sixième et septième d’une série visant <a href="https://spaceflightnow.com/2020/04/21/spacex-modifies-starlink-network-design-as-another-60-satellites-gear-up-for-launch/">à disposer rapidement de 1 584 satellites</a>, et un nouveau lancement est <a href="https://spaceflightnow.com/launch-schedule/">prévu en mai</a>.</p>
<p>L’objectif est de constituer un réseau de satellites, baptisé « le lien des étoiles » (<a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Starlink">Starlink</a>), capable d’assurer à tous les Terriens (solvables) un accès à haut débit au réseau Internet. En 2025, Starlink devrait disposer de 11 943 satellites <a href="https://spacdenews.com/fcc-oks-lower-orbit-for-some-starlink-satellites/">pour couvrir entièrement la planète</a>, avec un objectif ultérieur de 42 000 s’il en obtient l’autorisation. Ces nombres faramineux sont à comparer aux quelque 8 000 satellites que l’humanité a déjà mis en orbite depuis le tout premier Sputnik soviétique, <a href="https://www.ucsusa.org/resources/satellite-database">dont 2 218 sont encore opérationnels</a>.</p>
<h2>Pollution lumineuse et embouteillage en orbite</h2>
<p>Clichés à l’appui, les astronomes professionnels <a href="https://www.pourlascience.fr/sd/astronomie/starlink-un-cauchemar-pour-les-astronomes-18885.php">ont déjà vivement protesté</a> contre la pollution lumineuse : en traversant le ciel, les satellites Starlink <a href="https://arxiv.org/abs/2003.01992">laissent</a> de <a href="https://arxiv.org/abs/2003.07446">longues</a> <a href="https://arxiv.org/pdf/2001.10952.pdf">traînées</a> sur les images astronomiques au point de les rendre inutilisables. Dans son <a href="https://www.youtube.com/watch?v=HPV8Xp3pEpI">intervention</a> du 9 mars à la conférence Satellite 2020, Elon Musk balaye ces inquiétudes, se disant convaincu que ses satellites n’auront aucune conséquence sur les découvertes astronomiques et que, s’il le faut, leur surface sera peinte en noir. Le test effectué sur le satellite 1130 « DarkSat » <a href="https://www.youtube.com/watch?v=6E_qyAyvugA">n’est guère convaincant</a>. Le modèle suivant est prévu pour être <a href="https://fcc.report/IBFS/SAT-MOD-20200417-00037/2274315.pdf">sous le seuil de visibilité à l'oeil nu</a>, ce qui est encore trop brillant pour les instruments ultra-sensibles des astronomes, capables d’observer des astres <a href="https://www.eso.org/public/france/teles-instr/paranal-observatory/vlt/?lang">quatre milliards de fois plus faibles que ce seuil</a>.</p>
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<img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/331491/original/file-20200429-51470-1elzzjb.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/331491/original/file-20200429-51470-1elzzjb.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=543&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/331491/original/file-20200429-51470-1elzzjb.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=543&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/331491/original/file-20200429-51470-1elzzjb.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=543&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/331491/original/file-20200429-51470-1elzzjb.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=682&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/331491/original/file-20200429-51470-1elzzjb.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=682&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/331491/original/file-20200429-51470-1elzzjb.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=682&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
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<span class="caption">Satellites Starlink imagés par le DELVE Survey du Cerro Tololo Inter-American Observatory, dont le but est l’observation des galaxies le plus ténues.</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://nationalastro.org/wp-content/uploads/2019/11/D00908899_i_r5001p01-CC-cleaned-2-2.jpg">National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory/CTIO/AURA/DELVE</a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">CC BY</a></span>
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<p>Les autres opérateurs de satellites sont aussi inquiets. La région des <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Orbite_terrestre_basse">orbites terrestres basses</a>, déjà utilisées par les satellites de télédétection, de télécommunications et scientifiques, mais aussi par la station spatiale internationale, va clairement être embouteillée. L’<a href="https://www.lemonde.fr/sciences/article/2020/02/18/l-espace-sous-la-menace-des-megaconstellations-de-satellites_6029902_1650684.html">augmentation probable des collisions spatiales</a> et la <a href="https://skyandtelescope.org/astronomy-news/starlink-space-debris/">multiplication des débris</a> qui en résultera, pourraient rendre inutilisables les orbites basses et l’environnement spatial proche. Le premier incident a déjà eu lieu : le 2 septembre 2019, l’Agence spatiale européenne <a href="https://www.esa.int/Safety_Security/ESA_spacecraft_dodges_large_constellation">a dû manœuvrer un de ses satellites</a> d’observation de la Terre pour éviter une potentielle collision avec un des engins de Starlink. Elon Musk répond que tous ses satellites sont dotés de propulseurs capables de les faire retomber sur Terre en fin de vie.</p>
<h2>Déchets dans l’espace, déchets sur Terre</h2>
<p>D’autres inconvénients sont plus difficiles à corriger, et sans doute plus graves encore. Depuis le premier lancement, six satellites sont déjà <a href="https://advanced-television.com/2020/04/07/some-of-musks-starlink-satellites-failing/">hors service</a>. Si seulement un dixième des satellites de Starlink tombaient en panne durant leur vie opérationnelle estimée de 5 à 7 ans, cela ajouterait plusieurs milliers de débris spatiaux aux <a href="https://orbitaldebris.jsc.nasa.gov/quarterly-news/pdfs/odqnv24i1.pdf">20 000 qui font déjà l’objet d’une surveillance</a>. Les opérateurs spatiaux privés étant soumis aux mêmes normes que les opérateurs institutionnels, Starlink <a href="https://spacenews.com/fcc-oks-lower-orbit-for-some-starlink-satellites/">a choisi</a> d’en placer les trois quarts à moins de 600 kilomètres, altitude sous laquelle les frictions sur l’atmosphère résiduelle finissent par faire retomber un satellite sur Terre, même en cas de panne du propulseur prévu à cet effet. Néanmoins, il était prévu qu’une partie de la constellation d’Elon Musk orbite au-delà de 1 000 kilomètres d’altitude où la redescente naturelle n’est plus possible : un satellite en panne dans cette région y reste durant des siècles. Le 17 avril 2020, SpaceX <a href="https://spaceflightnow.com/2020/04/21/spacex-modifies-starlink-network-design-as-another-60-satellites-gear-up-for-launch/">a modifié ses plans</a> en demandant l’autorisation que tous ses satellites orbitent à moins de 600 kilomètres d’altitude. Le risque est grand d’encombrer définitivement les orbites basses, aussi convoitées par d’autres opérateurs. </p>
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<img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/332656/original/file-20200505-83775-860bks.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/332656/original/file-20200505-83775-860bks.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/332656/original/file-20200505-83775-860bks.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/332656/original/file-20200505-83775-860bks.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/332656/original/file-20200505-83775-860bks.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/332656/original/file-20200505-83775-860bks.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/332656/original/file-20200505-83775-860bks.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
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<span class="caption">Une photo prise avec 5 secondes d’ouverture montre les traînées laissées par les 9 premiers satellites d’un « train » Starlink, vu au Royaume-Uni.</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://www.flickr.com/photos/ronancantwell/49306080187/">Ronan/Flickr</a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/">CC BY-NC-SA</a></span>
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<p>Tout aussi catastrophique est la mise en place d’infrastructures démesurées, impliquant une prédation des ressources en énergie et en matière de notre planète, tant pour construire les satellites que pour les lancer, les piloter ou les utiliser. Contrairement aux satellites géostationnaires habituellement utilisés dans les télécommunications, les satellites Starlink orbitent à basse altitude. Ils traversent le ciel visible d’un lieu donné en seulement quelques minutes. Pour les suivre, chaque utilisateur devra acheter une antenne spéciale (dite <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Antenne_r%C3%A9seau_%C3%A0_commande_de_phase">à commande de phase</a>). Ces antennes au sol devront être fabriquées en masse pour rendre leur prix abordable. SpaceX a déjà demandé l’autorisation <a href="https://fcc.report/IBFS/SES-LIC-INTR2019-00217">d’en installer un million</a>… pour commencer. En outre, SpaceX prévoit d’installer des raccords entre son réseau Starlink et les principaux points d’interconnexion du réseau Internet.</p>
<h2>Des flottes de satellites privées et en concurrence</h2>
<p>Pire encore, la concurrence affûte ses armes : les américains <a href="https://spacenews.com/amazon-lays-out-constellation-service-goals-deployment-and-deorbit-plans-to-fcc/">Kuiper</a> promu par Amazon, et <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/OneWeb">OneWeb</a> du milliardaire Greg Wyler, ou le chinois <a href="http://www.satnews.com/story.php?number=257303683">Hongyan</a>. Comme pour les trottinettes électriques, plusieurs industriels se lancent dans une production massive, désastreuse du point de vue écologique comme <a href="https://www.air-cosmos.com/article/oneweb-en-cessation-de-paiement-22849">économique</a>. Le but est d’être le premier à occuper le terrain pour emporter la partie, notamment pour <a href="https://applemagazine.com/how-5g-and-starlink-will-change-iot-in-2020-and-beyond/41211">capter le marché des objets connectés</a>. Elon Musk a forcé l’allure pour avoir un coup d’avance mais il n’est pas le seul, et plusieurs systèmes redondants pourraient bientôt tourner au-dessus de nos têtes ! Il y aura tout au plus un gagnant… et peut-être même aucun.</p>
<p>Le 9 mars 2020, Elon Musk a annoncé que grâce à Starlink, <a href="https://www.youtube.com/watch?v=HPV8Xp3pEpI">« les clients pourront regarder des films en haute définition, jouer à des jeux vidéo et faire tout ce qu’ils veulent »</a>. Affichant explicitement sa volonté de renforcer des activités numériques <a href="https://theshiftproject.org/article/pour-une-sobriete-numerique-rapport-shift/">déjà massivement polluantes</a> (vidéo en streaming, visioconférences, jeux vidéo en ligne), la phrase d’Elon Musk se termine d’une façon significative : mes clients pourront faire tout ce qu’ils veulent, comme moi je fais ce que je veux. Elon Musk semble être en train de s’approprier l’espace avec l’autorisation de la <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Commission_f%C3%A9d%C3%A9rale_des_communications">Federal Communications Commission</a>, l’agence chargée de réguler les télécommunications et les réseaux aux États-Unis et qui <a href="https://www.lemonde.fr/pixels/article/2018/06/11/aux-etats-unis-la-neutralite-du-net-prend-officiellement-fin_5312968_4408996.html">décida d’y abroger les règles de neutralité d’Internet</a>. La division espace de la FCC <a href="https://www.fcc.gov/general/international-bureau-satellite-division">indique</a> ses priorités : autoriser plus de satellites, plus vite, avec moins de réglementation.</p>
<p>Ainsi, l’autorité américaine chargée de réguler les communications de son pays autorise une entreprise à réaliser ce qui ressemble à une privatisation de l’espace en occupant massivement les orbites basses tout en accaparant des ressources utiles à toute la planète – alors même que l’espace a été déclaré bien commun de l’humanité par le <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Droit_de_l %27espace">traité de l’espace de 1967</a>.</p>
<hr>
<p><em>Cet article a bénéficié de discussions avec Emmanuelle Rio (chercheure au Laboratoire de Physique des Solides, Université Paris-Saclay), Jean‑Manuel Traimond (auteur et conférencier) et Aurélien Ficot (ingénieur en sciences environnementales et formateur).</em></p><img src="https://counter.theconversation.com/content/135330/count.gif" alt="The Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Les auteurs ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'ont déclaré aucune autre affiliation que leur organisme de recherche.</span></em></p>La société SpaceX, propriétaire du milliardaire, envisage de mettre en orbite 42 000 satellites ! Il n’y en a eu que 8 000 depuis le tout premier Sputnik. Quelles seront les conséquences de ce projet ?Roland Lehoucq, Chercheur en astrophysique, Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)François Graner, Directeur de recherches, Université Paris CitéLicensed as Creative Commons – attribution, no derivatives.