Ce qui raye ces jours-ci les images des grands télescopes n’a rien d’un avion ni d’une étoile filante. Ce sont des traînées lumineuses, parfaitement rectilignes, laissées par des satellites en orbite basse qui filent au-dessus des observatoires pendant que les capteurs posent de longues expositions sur le ciel profond. Autour de l’équinoxe de septembre, ce phénomène s’intensifie au point que certaines nuits d’observation finissent purement et simplement à la corbeille.

Un cône d’ombre qui change de forme selon la saison

La Terre projette dans l’espace un cône d’ombre, un peu comme une balle éclairée de côté sur une table. Un satellite qui traverse ce cône devient invisible depuis le sol, plongé dans le noir, incapable de réfléchir la lumière du Soleil vers les caméras des télescopes.

Ce cône ne garde pas la même orientation toute l’année.

En plein été comme en plein hiver, l’axe de la Terre est fortement incliné par rapport au Soleil, et les satellites en orbite basse plongent rapidement dans l’ombre après le coucher du jour. À l’équinoxe, la géométrie change : le cône d’ombre s’aligne différemment, et les orbites basses restent baignées de lumière solaire beaucoup plus longtemps après le crépuscule. Certains satellites demeurent éclairés une bonne partie, voire la quasi-totalité de la nuit, alors qu’ils auraient disparu dans l’obscurité terrestre à une autre saison. C’est cette fenêtre allongée qui multiplie les traînées visibles au moment précis où les astronomes espèrent un ciel noir et stable.

Le résultat se voit directement sur les capteurs des observatoires professionnels.

Des nuits d’observation jetées à la poubelle

Les images astronomiques en pose longue montrent fréquemment des traînées de satellites traversant le champ de vision, et les émissions radio cumulées de la constellation interfèrent avec les observatoires sensibles. Une pose de plusieurs minutes sur un grand miroir suffit à faire apparaître une ligne blanche qui traverse la galaxie ou l’amas qu’on cherchait à photographier. Dans bien des cas, l’image entière doit être rejetée ou nécessite un traitement correctif lourd.

L’observatoire Lowell, en Arizona, a documenté un cas resté célèbre : une photographie montrant les traces de 25 satellites Starlink quelques jours après leur lancement, sur laquelle l’observation était à peine exploitable pour des usages scientifiques.

Un cliché gâché, une nuit de perdue.

La radioastronomie n’est pas épargnée non plus. Les radioastronomes se préparent également à composer avec les interférences provenant des antennes radio de Starlink, des émissions qui peuvent noyer des signaux célestes bien plus faibles que ceux captés en optique. Les grands relevés grand champ, ceux qui balaient de vastes portions du ciel chaque nuit pour traquer des phénomènes fugaces, concentrent logiquement le plus de dégâts, puisqu’ils couvrent statistiquement davantage de trajectoires satellitaires.

Une étude portant sur plusieurs mégaconstellations projetées a mesuré l’ampleur du phénomène aux latitudes moyennes. Autour de la latitude de 50 degrés nord et sud, les satellites de ces constellations représentent quelques pour cent de tous les points visibles dans le ciel toute la nuit près du solstice d’été, ainsi qu’au lever et au coucher du Soleil aux équinoxes. Un chiffre qui reste une estimation de modèle, mais qui donne une idée du bruit de fond ajouté au ciel nocturne.

Revêtements sombres, visières et coordination : la parade de la filière

Face à ce constat, les opérateurs de satellites ont testé plusieurs pistes techniques. Le programme VisorSat de Starlink vise à assombrir les satellites afin qu’ils interfèrent moins avec les observations astronomiques, en complément d’un premier essai de peinture sombre baptisé DarkSat. SpaceX a expérimenté des revêtements plus sombres et des visières pare-soleil pour réduire la luminosité optique, mais le nombre considérable d’objets en orbite rend un certain niveau d’impact difficile à éviter. D’autres ajustements portent sur l’orientation des panneaux solaires en vol, une manœuvre qui limite les reflets les plus brillants lors du passage au-dessus des sites d’observation.

À l’échelle internationale, la réponse s’est structurée autour d’une nouvelle organisation. L’Union astronomique internationale a établi un nouveau centre pour la protection du ciel nocturne contre les interférences des constellations de satellites le 2 février 2022, et ce centre, qui a officiellement démarré ses activités le 1er avril 2022, coordonne des efforts internationaux multidisciplinaires pour aider à atténuer l’impact négatif des constellations de satellites sur l’astronomie et le ciel nocturne. Cette structure, coparrainée par le laboratoire américain NOIRLab et l’observatoire international SKA, réunit désormais plus de 240 membres externes, individus ou représentants d’institutions et d’entreprises privées. Son mandat a récemment été prolongé, le nouvel accord de financement s’étendant sur cinq années supplémentaires, jusqu’au 31 mars 2030.

Aucun texte contraignant n’oblige pour autant les opérateurs à s’y plier.

Ce soir, comptez les points qui filent

Sortir dans un jardin ou sur un balcon suffit à rendre ce phénomène concret. Un avion clignote et laisse un bruit de fond, une étoile filante dure une fraction de seconde ; un satellite, lui, avance en silence, à vitesse constante, sans clignotement, comme un point de lumière tiré d’un trait sur le velours du ciel. Multiplier les observations sur une même soirée, en comptant les points mobiles qui traversent le champ de vision en une heure, donne une mesure personnelle de ce que subissent, en creux, les capteurs professionnels.

Les satellites Starlink filent à grande vitesse et bouclent une orbite complète autour de la Terre en 90 minutes, ce qui permet parfois d’en revoir passer un seulement deux heures après un premier repérage. De quoi transformer une simple soirée d’observation en comptage improvisé, équinoxe après équinoxe.

Sources : noirlab.edu | researchgate.net