Un projet de future méga-constellation de satellites à des fins de télécommunications avec la Terre tracasse la Nasa. Son orbite pourrait accroître les risques d'une collision avec d'autres engins dans les parages.

Starlink, OneWeb, O3b, Kuiper, Orbcomm, Iridium… les projets de méga-constellations comptant des dizaines, centaines voire milliers de satellites fleurissent à grande vitesse ces dernières années. Une tendance de fond qui, aux dernières nouvelles, ne faiblit pas : ainsi, Starlink continue d’ajouter de nouveaux satellites à son réseau spatial et Amazon a dans l’idée de disséminer plus de 3 200 engins en orbite.

À cette liste, il faut aussi inclure AST & Science, qui a l’intention de constituer sa propre méga-constellation de 243 satellites en orbite terrestre basse, à 720 kilomètres d’altitude, selon une trajectoire circulaire autour de la Terre. Mais, comme le relève Ars Technica le 3 novembre 2020, les plans d’AST & Science vont vraisemblablement devoir être revus à la suite d’un courrier de la Nasa.

L’agence spatiale américaine a alerté la Commission fédérale des communications (FCC) sur des complications à venir si le projet continue en l’état. AST & Science a pour projet de déployer ce qui pourrait s’apparenter à des antennes-relais pour fournir à la population une connectivité sans fil à haut, voire très haut débit (4G et 5G). Mais ce n’est pas cette finalité qui préoccupe la Nasa : c’est son orbite.

Il y a beaucoup de trafic dans l’orbite terrestre basse. // Source : Pxhere

Une orbite trop proche d’une autre constellation

Il s’avère que dans les parages évolue une autre constellation de satellites, plus modeste, appelée A-Train (pour Afternoon Constellation). Elle compte aujourd’hui quatre satellites actifs sur les sept prévus (un huitième était prévu, mais a été perdu lors d’un lancement raté). Ce projet, qui mêle à la fois l’agence spatiale américaine et ses homologues au Japon et en Europe, sert à observer la Terre et son climat.

L’accès à l’espace est réglementé. D’abord, les États doivent immatriculer tous leurs objets spatiaux, en les inscrivant sur un registre national qui est ensuite transmis à l’ONU. De plus, en cas de communication avec le sol, il faut l’aval de l’autorité nationale des fréquences — la FCC pour le cas américain. C’est pour cela que la Nasa s’adresse à elle afin de lui faire comprendre que des orbites sont déjà bien chargées.

La Nasa explique que la constellation d’AST & Science pourrait certes être déployée quand même, mais elle souligne que cela aura un coût : il faudra procéder régulièrement à des manœuvres d’évitement pour parer tout risque de collision. La Nasa cite pour cette seule constellation 1 500 actions d’atténuation requises par an et peut-être 15 000 activités de planification (soit 4 manœuvres et 40 activités par jour).

La Nasa n’est pas opposée stricto sensu à cette future constellation de satellites, mais n’est pas d’accord avec son orbite. // Source : Flickr/Nasa Goddard Space Flight Center

D’ailleurs, ces manœuvres n’impliquent pas juste la Nasa : elles mobilisent en fait toutes les parties en cause. Or, « tout changement d’orbite de la part de l’un des satellites doit être coordonné avec l’autre avant d’être exécuté afin de s’assurer que les deux satellites ne procèdent à aucune manœuvre qui provoquerait ensuite la collision des deux satellites », pointe la Nasa.

Un exemple de cette communication a eu lieu lors de la collision évitée entre un satellite de SpaceX et un autre de l’Agence spatiale européenne, même si les échanges n’ont pas été optimaux.

« La taille et le régime orbital des satellites augmentent le danger de collision si un satellite d’AST tombe en panne, créant une menace pour A-Train et d’autres engins de valeur [dans les parages] en raison des débris qui en résulteraient », écrit l’agence spatiale américaine. Il ne s’agit pas pour autant d’empêcher AST d’accéder à l’espace pour envisager la mise en place d’un service d’accès à Internet par l’espace.

Pour la Nasa, une solution simple existe en réévaluant l’orbite de la constellation d’AST, « compte tenu des considérations [en jeu] et des effets potentiels de la défaillance d’engins spatiaux et de la menace de génération de débris qu’elles représenteraient ». En clair, AST devrait envisager une « orbite alternative », très en dessous d’A-Train, afin de ménager une marge de sécurité et faciliter la gestion des trajectoires.

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