Le réchauffement climatique menace nos satellites en orbite, voici pourquoi 🛰️

Le changement climatique, souvent associé à ses effets sur Terre, pourrait bien impacter l'espace proche de notre planète. Une étude récente révèle que les émissions de gaz à effet de serre risquent de réduire considérablement la capacité d'accueil des satellites en orbite basse d'ici la fin du siècle.


Les chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont découvert que l'augmentation des gaz à effet de serre refroidit et contracte la thermosphère, la couche atmosphérique où évoluent la plupart des satellites. Cette contraction réduit la densité de l'atmosphère, diminuant ainsi le phénomène de "traînée atmosphérique" qui aide à éliminer les débris spatiaux. En effet, la traînée atmosphérique agit comme une force de friction, ralentissant les objets en orbite et les faisant descendre progressivement jusqu'à ce qu'ils brûlent dans les couches plus denses de l'atmosphère.

Un effet domino dans l'espace

La thermosphère, située entre 85 et 600 kilomètres d'altitude, joue un rôle important dans la gestion des débris spatiaux. La traînée atmosphérique qu'elle génère permet de ralentir les objets en orbite, les faisant redescendre et brûler dans l'atmosphère. Cependant, avec la contraction de cette couche, les débris restent en orbite plus longtemps, augmentant les risques de collisions.

Cette réduction de la traînée atmosphérique a des conséquences directes sur la longévité des débris spatiaux. Normalement, les objets en orbite basse perdent progressivement de l'altitude et finissent par se désintégrer. Mais avec une atmosphère moins dense, ce processus ralentit, laissant les débris flotter pendant des décennies, voire des siècles.


Les simulations des chercheurs montrent que, dans un scénario d'émissions élevées, la capacité d'accueil des satellites en orbite basse pourrait diminuer de 50 à 66 % d'ici 2100. En appliquant la projection sur une plage de 400 à 1000 km d'altitude, cette diminution pourrait même atteindre 82%. Cette réduction pourrait entraîner une instabilité croissante, avec un risque de collisions en cascade, rendant certaines zones orbitales inutilisables.

Une telle situation menacerait les services essentiels fournis par les satellites, comme les communications et la surveillance climatique.

Une croissance incontrôlée des satellites

Le nombre de satellites en orbite basse a explosé ces dernières années, notamment avec le déploiement de constellations pour fournir Internet. En 2023, plus de 10 000 satellites étaient en activité, et ce nombre ne cesse d'augmenter. Cette croissance rapide, combinée à la réduction de la capacité orbitale, pose un enjeu majeur pour la gestion durable de l'espace.

Les projets de méga-constellations, comme Starlink ou OneWeb, prévoient de lancer des milliers de satellites supplémentaires dans les années à venir. Ces initiatives, bien qu'utiles pour améliorer la connectivité mondiale, risquent d'aggraver la saturation de l'orbite basse. Sans régulation stricte, la densité d'objets en orbite pourrait atteindre un point critique, augmentant les risques de collisions au point de rendre la thermosphère inexploitable (scénario connu sous le nom de "Syndrome de Kessler").

Les chercheurs soulignent l'urgence de prendre des mesures pour limiter les émissions de gaz à effet de serre et mieux réguler le nombre de satellites lancés. Sans une action concertée, l'orbite basse pourrait devenir trop encombrée, compromettant les services essentiels que ces satellites fournissent, comme les communications et la surveillance climatique. Une gestion proactive est nécessaire pour éviter une instabilité orbitale irréversible.

Pour aller plus loin: Qu'est-ce que le syndrome de Kessler ?

Le syndrome de Kessler décrit un scénario où les collisions entre objets en orbite génèrent tellement de débris que l'espace devient progressivement inutilisable. Chaque collision crée de nouveaux fragments, augmentant exponentiellement le risque de collisions futures. Ce phénomène pourrait rendre certaines orbites inaccessibles pour des décennies.

Ce scénario a été popularisé par Donald J. Kessler, un scientifique de la NASA, dans les années 1970. Il met en lumière le risque d'une réaction en chaîne où les débris spatiaux, en se multipliant, rendraient l'orbite terrestre trop dangereuse pour les satellites opérationnels. Une telle situation menacerait les services essentiels comme les communications, la navigation et l'observation de la Terre.

Aujourd'hui, avec l'augmentation rapide du nombre de satellites et la réduction de la traînée atmosphérique due au changement climatique, le risque de syndrome de Kessler devient plus préoccupant. Les scientifiques appellent à une régulation internationale et à des technologies de nettoyage de l'espace pour prévenir cette catastrophe potentielle.