Si vous avez suivi le développement de SpaceX Projet Starlink Pour créer un Internet haut débit mondial, vous aurez remarqué que la société lance régulièrement non seulement des satellites individuels, mais des lots entiers de 60 satellites à la fois.
Contenu
- Le bon côté: ce que les constellations de satellites peuvent offrir que les satellites seuls ne peuvent pas offrir
- Le mauvais: pourquoi les constellations mettent certains astronomes en colère
- Le laid: quel avenir pour les constellations ?
Ces lots forment un réseau dans le ciel, appelé constellation de satellites, qui permet une couverture quasi mondiale, contrairement à un seul satellite. Et SpaceX n’est pas le seul à utiliser cette approche: des sociétés d’Amazon, via sa filiale Kuiper Systems, travaillent sur des constellations de satellites. Facebook, à travers son projet Athena.
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Mais tout le monde n’est pas d’accord pour lancer autant de satellites dans le ciel nocturne. Les astronomes en particulier se sont plaints du fait que de telles constellations menacent leur capacité à collecter des données à l'aide de télescopes et de télescopes.
pourrait entraver le progrès scientifique.Pour comprendre les tenants et les aboutissants de cette problématique complexe, nous avons interrogé deux experts: Olivier Hainaut, astronome et chercheur de premier plan sur le sujet du fonctionnement des satellites. les constellations affectent les observations astronomiques, et Brad King, PDG d'une entreprise qui fabrique des systèmes de propulsion pour les satellites utilisés par l'armée américaine en constellations.
Le bon côté: ce que les constellations de satellites peuvent offrir que les satellites seuls ne peuvent pas offrir
L’un des principaux avantages de l’approche constellation est qu’elle permet aux réseaux d’être facilement mis à niveau au fil du temps. Lorsqu’un système dispose d’un seul grand satellite, la construction et le développement de ce matériel peuvent prendre des années. Une fois lancé, il est extrêmement difficile d’ajouter des fonctions ou d’améliorer le matériel.
Mais avec une constellation de satellites, vous pouvez améliorer progressivement le matériel au fur et à mesure du lancement. Si une entreprise commence à déployer des satellites et qu'après quelques années, elle développe des systèmes plus précis capteurs, par exemple, ils peuvent facilement intégrer les nouveaux capteurs dans le prochain lot de satellites et déployer eux. Les satellites existants peuvent toujours fonctionner ensemble et la flotte peut être progressivement modernisée.
Les constellations sont ainsi continuellement actualisées, a déclaré King, PDG d'Orbion, un petit satellite de propulsion. société fournissant actuellement le système de propulsion pour les projets de recherche avancée de défense Agence Constellation de satellites de blackjack.
"Si vous faites voler 100 satellites, vous ne faites pas voler 100 satellites et attendez 10 ans pour en lancer 100 de plus", a déclaré King. « Vous actualisez continuellement la flotte à hauteur d'environ 20 % de la flotte par an. »
Cela signifie également que, pour les projets à long terme, ils peuvent survivre aux coupes budgétaires en réduisant la flotte globale au lieu d'abandonner complètement un projet. Ceci est important dans les programmes gouvernementaux, qui peuvent durer une décennie et dont les budgets sont ensuite réduits.
Pour les gouvernements et les militaires, l’utilisation de constellations présente des avantages spécifiques supplémentaires. « Le principal avantage est la résilience », a déclaré King. « Ce que vous pouvez faire avec une constellation, ce que vous ne pouvez pas faire avec un seul [satellite], c’est être résistant aux attaques. Si vous avez un satellite très gros et très précieux en orbite et qu'il y a un adversaire qui veut en interdire l'utilisation. satellite en l'endommageant ou par d'autres moyens, il suffit d'une seule balle, si vous préférez, pour détruire toute cette capacité. vers le bas.
« Avoir plusieurs fournisseurs d’accès Internet disponibles dans une région pourrait permettre aux gens d’accéder à Internet plus librement, sans restrictions mises en place par les gouvernements. »
« Si cette fonctionnalité est partagée entre 100 satellites, alors votre profondeur d’attaque doit être beaucoup plus profonde pour supprimer la fonction. Son rôle est donc de dissuasion contre les attaques. Ce n’est pas une cible grosse, grasse et juteuse qui inciterait un ennemi à l’attaquer.
Et une fois qu’une constellation est en place, elle peut être utilisée à toutes sortes de fins de communication. Le programme Starlink de SpaceX vise à fournir un accès Internet haut débit mondial, ce qui présente de nombreux avantages potentiels. Outre la possibilité de fournir Internet aux régions pauvres ou rurales qui disposent de peu ou pas de service Internet au niveau pour le moment, il pourrait également s’avérer inestimable pour des raisons de sécurité en étant capable de suivre les avions et les navires à travers le monde. Et disposer de plusieurs fournisseurs d’accès Internet dans une région pourrait permettre aux gens d’accéder à Internet plus librement, sans restrictions mises en place par les gouvernements.
Le mauvais: pourquoi les constellations mettent certains astronomes en colère
Comme pour toutes les avancées technologiques, le lancement de constellations de satellites pose également des problèmes. L'année dernière a été marquée par un débat parfois houleux entre SpaceX et la communauté astronomique sur le lancement des satellites Starlink.
Lorsque les satellites sont lancés, ils peuvent partir des traînées de lumière dans le ciel, particulièrement au crépuscule. Bien que certains trouvent ces traînées magnifiques, elles peuvent interférer avec les lectures astronomiques car elles sont beaucoup plus brillantes que les étoiles ou les galaxies que les astronomes tentent d'observer. La question se pose également de savoir si les satellites Starlink, situés sur une orbite particulièrement basse, seraient visibles à l'œil nu et interféreraient avec les lectures une fois en place.
L'Union Astronomique Internationale a publié un déclaration à l'été 2019 et un suivi en février de cette année, qui « ont tous deux exprimé leur inquiétude quant à l’impact négatif que les mégaconstellations prévues de les satellites de communication peuvent avoir sur des observations astronomiques », nommant spécifiquement Starlink, la constellation de satellites Iridium, OneWeb et autres.
SpaceX n'a pas tardé à résoudre les problèmes causés par Starlink en astronomie optique, en travaillant avec des astronomes pour Trouver une solution. Au début, ils ont essayé de peindre les satellites d’une couleur plus foncée, ce qui a réduit leur apparence, mais pas suffisamment pour satisfaire les astronomes. Ils ont donc opté pour un nouveau design intégrant une visière faisant office de pare-soleil.
"C'est vraiment intelligent", a déclaré Hainaut. « Parce que si le satellite n’est pas éclairé, il fait complètement noir, il est invisible. Cela signifie donc que la visière peut cacher la majeure partie du satellite. La façon dont le satellite est construit signifie que vous pouvez avoir une visière où, vu du sol, vous voyez l'arrière de la visière, donc il fait sombre, et tout le bas du satellite est dans l'ombre. Cela signifie que le satellite devient plus faible de plusieurs magnitudes.
"Le problème de l'encombrement orbital devient de plus en plus une préoccupation de la communauté spatiale, avec des inquiétudes concernant la quantité de déchets en orbite autour de notre planète."
SpaceX a également ajusté l'angle des panneaux solaires fixés aux satellites, afin que la partie éclairée ne soit pas visible depuis la Terre. En combinaison, ces correctifs devraient plus ou moins résoudre le problème des satellites Starlink opérationnels interférant avec l’astronomie optique au sol.
Il existe également des problèmes liés aux satellites qui interfèrent avec la radioastronomie. Il peut y avoir un problème appelé perte de fréquence, lorsque les satellites émettent de petites quantités d'ondes radio à des fréquences supérieures à leur fréquence de fonctionnement principale, ce qui peut poser des problèmes aux radioastronomes. Les radiotélescopes doivent généralement gérer beaucoup de bruit de fond, et les constellations de satellites peuvent y contribuer.
SpaceX travaille également avec la communauté astronomique sur cette question, et les astronomes semblent globalement optimiste qu'une solution peut être trouvée.
Le dernier problème lié au lancement d’un grand nombre de satellites n’est pas une solution technologique simple. Le problème de encombrement orbital devient de plus en plus une préoccupation de la communauté spatiale, avec des inquiétudes quant à la quantité de des déchets en orbite autour de notre planète. Les débris spatiaux peuvent être extrêmement dangereux, menaçant tout, depuis la Station spatiale internationale jusqu'à notre capacité potentielle à lancer des satellites à un prix abordable à l'avenir.
La principale approche face à ce problème a été pour les entreprises de s’assurer qu’elles peuvent désorbiter leurs satellites de manière responsable une fois qu’ils ne sont plus nécessaires. Lorsqu’un satellite Starlink arrive en fin de vie ou si un satellite est défectueux, il est relativement facile de s’en débarrasser car la constellation se trouve sur une orbite basse. Il suffit de déplacer les satellites sur une orbite inférieure pour qu’ils tombent dans l’atmosphère et brûlent.
D'autres constellations peuvent se trouver sur une orbite plus élevée. Dans ces cas-là, il est plus facile de les envoyer sur ce qu’on appelle une orbite cimetière que de les ramener dans l’atmosphère. Mais si un satellite tombe en panne à un niveau supérieur, il peut y rester très longtemps. Ainsi, certains satellites sont désormais équipés de fonctionnalités telles que des crochets, qui facilitent la tâche. un autre satellite à saisir et jetez-les.
Le laid: quel avenir pour les constellations ?
Le Hainaut a souligné que SpaceX avait déployé des efforts bien au-delà de ce à quoi ils étaient obligés pour répondre problèmes que Starlink a causés à la communauté astronomique, et il est convaincu que ces problèmes peuvent être résolu. Le problème est que, à l’heure où les constellations deviennent de plus en plus populaires et seront lancées par davantage d’entreprises à l’avenir, ces nouveaux acteurs seront-ils aussi attentifs au ciel nocturne ?
"[SpaceX] fait vraiment tout son possible, bien au-delà de ce qu'ils sont légalement obligés de faire, pour résoudre les problèmes", a déclaré Hainuat. "Les astronomes entretiennent de très bonnes relations de travail avec Starlink, mais il n'est pas sûr que nous aurons le même type de relation avec d'autres [entreprises], car il s'agit simplement de bonne volonté."
Peut-on faire confiance à d’autres entreprises pour suivre l’exemple de SpaceX? Il existe des traités et des accords sur l'utilisation de l'espace, notamment sur des questions telles que l'élimination des satellites lorsqu'ils atteignent la fin de leur durée de vie. Cependant, de nombreux experts affirment que ces traités doivent être renforcés et que les entreprises qui ne les respectent pas doivent subir des conséquences.
"Le problème est qu'il n'existe pas d'organe directeur capable d'appliquer des sanctions de manière vraiment uniforme", a déclaré King. « Il existe des directives et des traités solides, mais leur application est problématique. »
Les constellations de satellites comme Starlink peuvent permettre de nouvelles avancées fantastiques dans le domaine des télécommunications, mais nous devons trouver une façon d’équilibrer cette capacité avec la nécessité d’étudier le ciel nocturne et de comprendre l’univers au-delà de notre planète.
« L’espace est un bien public que nous partageons tous », a déclaré King. "Il y a beaucoup de choses à faire en tant que société alors que les constellations commencent à proliférer... Tout le monde et personne ne possède l'espace, et nous voulons tous le partager."
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