Une start-up de suivi spatial utilise le radar pour surveiller des milliers de satellites

Fin janvier, deux satellites qui tournaient autour de la Terre sans danger depuis des décennies presque entrés en collision les uns avec les autres. S'ils l'avaient fait, à une vitesse de 14 kilomètres par seconde, les deux auraient été instantanément effacés.

C’est ce que les gens qui travaillent dans l’industrie spatiale appellent une « collision catastrophique ». Il s’avère que la catastrophe n’est pas l’expiration des deux satellites eux-mêmes. La partie catastrophique fait référence à ce qui se passerait ensuite. Les deux anciens satellites seraient devenus des tirs de fusil de chasse célestes, des nuages ​​de minuscules débris. Initialement, ceux-ci auraient suivi leurs orbites d'origine. Cependant, au cours des prochains mois, les deux se seraient dispersés, créant une fine coquille de débris autour de la Terre. Quiconque traverse cette coquille à un moment quelconque au cours des prochains siècles, qu'il s'agisse d'un autre satellite ou d'un vaisseau spatial habité se dirigeant vers la Lune ou vers Mars, aurait été confronté à un risque accru de collision avec l'un des minuscules avions à grande vitesse potentiellement mortels. fragments.

Heureusement, cela ne s’est pas produit. Les deux satellites se sont croisés à toute vitesse avec un espacement de seulement 40 pieds entre eux, ce qui équivaut à moins de la moitié d'un terrain de basket réglementaire. A cette occasion, nous avons eu de la chance.

Mais ce quasi-accident met en évidence quelque chose d’important. Aucun d’entre nous n’a vraiment conscience des événements qui se déroulent à quelque 560 milles au-dessus de nos têtes. Malgré les inquiétudes (à juste titre) renouvelées quant à l’impact de l’humanité sur notre environnement terrestre, nous ne le faisons pas. nous réservons nécessairement la même crainte à ce que nous faisons à notre environnement, même aussi près de chez nous que Low Earth Orbite. Il s’agit, dans un certain sens, d’un Far West d’activités non réglementées. Et peu de gens y prêtent attention.

Heureusement, une startup de cartographie spatiale de la Silicon Valley appelée LéoLabs est. Ce sont eux qui ont tiré la sonnette d’alarme concernant le récent rasage de près des satellites. Et ils espèrent révolutionner la façon dont nous suivons les satellites et autres objets dans l’espace. Cela ne peut pas arriver assez tôt !

Contrôle du trafic spatial

Chaque jour, aux États-Unis, quelque 15 000 personnes se lèvent et se rendent au travail en tant que contrôleurs aériens fédéraux, très concentrés sur sur une tranche d'espace aérien pour garantir que tous les avions dans l'espace aérien américain restent correctement séparés les uns des autres dans le ciel. Dans un grand aéroport, il peut y avoir plus de 50 contrôleurs en service à tout moment. Dans un centre de contrôle du trafic aérien, ce nombre se compte par centaines.

En comparaison, combien de personnes surveillent le trafic spatial? Probablement moins que ce à quoi on pourrait s'attendre. « Avant nous, personne ne surveillait les collisions de satellites abandonnés. » Dan Ceperley, a déclaré le PDG de LeoLabs à Digital Trends.

À première vue, la gestion du trafic spatial ressemble au genre de travail de non-présentation que Tony Soprano pourrait organiser pour un neveu, ne nécessitant guère plus que de percevoir un salaire régulier pour un travail minimal. Je veux dire, qui a entendu parler du trafic dans l'espace? Il s’avère que le trafic spatial est un problème plus grave que la plupart d’entre nous ne le pensent. Ceperley aime montrer aux gens une image lorsqu'il parle de ce qu'il fait dans la vie. À première vue, cela ressemble à l’image d’un virus observé au microscope, une sphère sombre envahie par de minuscules points verts. En fait, il s’agit d’une visualisation illustrant les dernières 24 heures de l’orbite terrestre basse, avec tous les objets qui tournent actuellement autour de notre planète. "C'est impressionnant, d'une manière plutôt effrayante", a-t-il déclaré.

À l’heure actuelle, il y a environ 14 000 objets de plus de 10 centimètres en orbite terrestre basse. Environ 1 400 d’entre eux sont des satellites fonctionnels. Les autres sont un mélange de satellites abandonnés, de vieux corps de fusée et de divers débris spatiaux que personne n’a pu ou voulu enlever. Dix centimètres, environ quatre pouces, ne semblent pas particulièrement grands. Mais à la vitesse à laquelle ils se déplacent, plusieurs fois supérieure à celle d’une balle tirée par un fusil, il est assez facile de provoquer une collision catastrophique pour tout ce avec quoi elle entre en collision.

Suivre la demande

LeoLabs fournit un service de surveillance 24h/24 et 7j/7 de ce qui se passe dans le ciel. Deux technologies principales sont à l’œuvre. Le premier est un réseau croissant (trois actuellement, et trois autres prévus pour les deux prochaines années) de radars au sol. Basés en Alaska, au Texas et en Nouvelle-Zélande, ces radars de surveillance spatiale parcourent le ciel, désignant tout objet qui passe au-dessus de nous en orbite terrestre basse. Les radars multiéléments de LeoLabs sont capables de passer rapidement d’un satellite à un autre, aussi souvent que chaque milliseconde s’ils le souhaitent. Dans un ciel de plus en plus encombré, c’est une nécessité.

Avant l’arrivée des LeoLabs, les seules personnes qui construisaient des radars comparables étaient des agences de défense géantes ou des organisations spatiales. Cependant, Ceperley souligne que, à mesure que de plus en plus de satellites sont lancés en orbite, l'offre de ces radars est tout simplement tombée en deçà de la demande.

"Avec la quantité de nouveau trafic qui arrive en ligne, la construction d'un nouveau radar par décennie ne suffit pas à suivre tout ce qui se passe dans l'espace", a-t-il déclaré. "Nous utilisons un modèle différent, en courant aussi vite que possible."

La deuxième technologie de base qui anime LeoLabs est son logiciel. "Nous disposons d'une plateforme qui analyse ces données et envoie des informations sous forme d'alertes", a-t-il expliqué. "Si vous avez besoin de connaître votre satellite, nous pouvons vous dire précisément où il se trouve, où il se trouvera la semaine prochaine et s'il sera confronté à des situations à risque pendant cette période."

Cartographier le ciel

Ceperley a rencontré ses deux cofondateurs de LeoLabs dans le cadre de leur précédent emploi chez SRI International, le légendaire laboratoire de recherche de San Francisco qui a contribué à la naissance de la première souris d'ordinateur et de l'assistant vocal Siri. Ceperley y a travaillé pendant huit ans, menant des recherches financées par le gouvernement sur la façon dont il pourrait mieux suivre les satellites. Dans le cadre de son travail, il entendait régulièrement des entreprises privées demander de l'aide pour suivre leurs satellites.

Ce n’est que lorsqu’il a rencontré ses collègues ingénieurs du SRI, Mike Nicolls et John Buonocore, que l’idée de ce qui est devenu LeoLabs a commencé à se développer.

«Il s'avère qu'ils travaillaient au bout du couloir», se souvient Ceperley. «Ils étudiaient les aurores boréales, les aurores boréales. Ils ont passé environ 20 ans à concevoir et à construire des radars à cet effet. Un jour, ils m’ont appelé dans le couloir et m’ont dit: « Nous avons entendu dire que vous aviez besoin de données satellite. Laissez-nous vous montrer ce que nous rassemblons.

Les deux hommes remirent à Ceperley une image qui ressemblait à une fenêtre striée de gouttes de pluie. Il a demandé ce que c'était. Nicolls et Buonocore lui ont dit que chacune des barres obliques sur l'image était un satellite ou un débris spatial traversant le champ qu'ils voulaient observer. Les satellites ruinaient leurs observations au point qu’ils avaient passé les deux dernières années à construire un logiciel pour les reconnaître et les effacer numériquement de leurs données. Ceperley était stupéfait.

« Vos déchets pourraient être le trésor de quelqu’un d’autre », leur a-t-il dit.

Suivi par satellite en tant que service

LeoLabs a été officiellement créé en 2015. Ce fut un succès instantané dans l'industrie, ayant généré à ce jour 17 millions de dollars d'investissement. La société propose ses services sous forme d'abonnement. Les gens peuvent payer pour accéder à ses conclusions et être avertis en cas de risque de collision. (Non, il n’est pas possible de faire tourner un satellite à gauche ou à droite pour éviter les collisions. Mais vous pouvez faire varier la vitesse de la même façon que deux voitures pourraient se coordonner pour traverser une intersection.)

Jusqu'à présent, LeoLabs a recruté des clients dans les domaines de la défense, des assurances et de la réglementation. Mais son nouveau public le plus important est celui des propriétaires de satellites privés. Ces dernières années, c'est ce groupe démographique qui a explosé sur la scène, avec un afflux de tout, depuis les petits commerces des startups lancent des CubeSats individuels à des géants comme SpaceX en tirant de véritables armées de satellites qui bloquent le ciel. orbite.

Parallèlement à son modèle commercial de « suivi par satellite en tant que service », LeoLabs innove notamment en trouvant des moyens de suivre des objets de plus en plus petits dans l'espace. Son nouveau radar le plus récent, le Kiwi Space Radar, basé en Nouvelle-Zélande, a été mis en service fin 2019. Pour la première fois, il permet aux LeoLabs de suivre des objets en orbite mesurant seulement deux centimètres. Lorsque vous élargissez les paramètres en surveillant des objets jusqu'à cette taille, le nombre total d'objets en orbite passe de 14 000 à 250 000. Même mesurant deux centimètres, ces objets jusqu'alors non suivis sont capables de briser n'importe quel satellite avec lequel ils entrent en collision.

"Une fois que nous aurons suivi [ce genre de] petites choses, nous pourrions constater 20 quasi-accidents par semaine", a déclaré Ceperley.

Il y a encore du travail à faire. Le déploiement de son réseau de radars augmentera les capacités de prévision des LeoLabs. Mais l’entreprise espère aussi sensibiliser les gens à la problématique du trafic spatial. À l’instar des astronomes qui commencent à tirer la sonnette d’alarme face au nombre massif de satellites lancés dans l’espace, LeoLabs veut éduquer le public – et les législateurs – sur un domaine qui en est encore à ses balbutiements en matière de règles et règlements.

"Pour le moment, il n'existe pas vraiment de bonne définition de ce que signifie la sécurité dans l'espace", a déclaré Ceperley. « Je pense que l’une des principales raisons à cela est qu’il n’y a pas eu beaucoup de données sur la situation des risques dans l’espace. C’est fondamentalement ce que nous avons décidé de résoudre. Grâce à notre expérience dans le domaine des radars et des logiciels, nous savions que nous pouvions créer un vaste ensemble de données et un flux de données montrant la situation dans l'espace. Cela peut ensuite être utilisé pour aider à définir ce qui est sûr – et mettre en évidence ce qui ne l’est pas.

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