CET APPEL A ÉTÉ SIGNÉ PAR2107 ASTRONOMES
Il s’agit d’un appel international lancé par des astronomes professionnels ouverts à l’abonnement pour demander une intervention des institutions et des gouvernements.
Les observations astronomiques du sol peuvent être fortement endommagées par le déploiement continu de grandes flottes de satellites en vue de la prochaine génération de télécommunications.
Pendant des siècles, les observations astronomiques du sol ont conduit à des progrès exceptionnels dans notre compréhension scientifique des lois de la nature. Actuellement, la capacité de l’instrumentation astronomique à partir du sol est menacée par le déploiement de flottes de satellites.
Par cet appel international et à la suite des mêmes préoccupations exprimées par l’Union astronomique internationale, l’AIU [1] et d’autres institutions, nous soulevons une demande officielle de protection et de sauvegarde plus efficaces pour les observations astronomiques professionnelles du sol, garantissant le droit d’observer un ciel exempt de sources polluantes artificielles inutiles.
En particulier, tous les signataires, astronomes et collaborateurs souhaitent manifester humainement et personnellement leur inquiétude et leur contrariété à la couverture du ciel produite par les satellites artificiels, qui représentent une dégradation spectaculaire du contenu scientifique pour un énorme ensemble d’observations astronomiques.
La dégradation du ciel est non seulement due à la pollution lumineuse dans le ciel près des villes et des zones les plus peuplées, mais elle est également due au franchissement et aux observations de carrelages de flottes de satellites artificiels avec des stries/trails parallèles lumineux à toutes les latitudes.
Les astronomes sont extrêmement préoccupés par la possibilité que la Terre puisse être recouverte par des dizaines de milliers de satellites, ce qui sera en grande partie plus élevé que les quelque 9.000 étoiles qui sont visibles à l’œil humain sans aide. Ce n’est pas une menace lointaine. Ça arrive déjà. La société privée américaine SpaceX a déjà mis 180 de ces petits satellites, collectivement appelés Starlink, dans le ciel et prévoit de consteller tout le ciel avec environ 42.000 satellites (placés à trois quotas différents: 340km, 550km et 1150km). Ainsi, avec d’autres projets spatiaux de télécommunications dans un avenir proche (c’est-à-dire le OneWeb anglais, le Canadian Telesat, l’Amazon américain, Lynk et Facebook, le Roscosmos russe et le corps chinois des sciences et de l’industrie aérospatiale), il pourrait y avoir plus de 50.000 petits satellites entourant la Terre (à différentes altitudes) à diverses fins de télécommunications, mais principalement en fournissant Internet.
Ces nouveaux satellites sont petits, produits en série et orbitent très près de la Terre avec l’intention de fournir une connexion Internet rapide avec des signaux à faible latence. Mais cette proximité (~340Km) les rend également plus visibles, et plus lumineux dans le ciel nocturne, en particulier lorsqu’ils sont éclairés par le Soleil (les satellites lancés par SpaceX, 180 à l’heure actuelle, sont plus brillants que 99% de la population d’objets visibles par l’orbite terrestre).
Le nombre total actuel d’objets catalogués en orbite terrestre est inférieur à 20.000 parmi les engins spatiaux, les corps de fusée, la mission fragmentée et d’autres débris connexes, de sorte qu’avec seulement la flotte nominale Starlink, le nombre total d’objets en orbite triplera.( *)
À moyen et à long terme, cela diminuera fortement notre vision de l’Univers, créera plus de débris spatiaux et privera l’humanité d’une vue sans tache du ciel nocturne. Il a été calculé que la plupart de ces satellites seront visibles à l’œil nu (avec une luminosité entre le 3ème et le 7ème de grandeur, en particulier dans le temps après le coucher et avant le lever du soleil, atteignant la luminosité des étoiles dans la constellation Ursa Minor (par exemple, il n’y a que 172 étoiles dans le ciel entier dépassant la luminosité attendue des satellites Starlink). Ainsi, avec les satellites de 50k, la «normalité» sera un ciel bondé d’objets artificiels (chaque degré carré du ciel aura un satellite rampant dedans toute la nuit d’observation).
Non seulement les observations avec des télescopes de relevé à grand champ seront endommagées (p. ex. LSST [2] capable de scanner et d’effectuer une enquête sur l’ensemble du ciel en trois nuits ou VST [3] avec sa caméra 268MegaPixels et un FOV de 1 degré carré ou Pan-STARRS [4] avec son FOV de 7 degrés carrés et sa caméra de 1,4 Giga pixels, …), mais aussi des expositions profondes/longues avec des installations de petit champ seront inévitablement altérées, voir l’image [7].
Considérant que les observations astronomiques de grande surface et l’étude du ciel sont couramment utilisées dans la surveillance des NEO et des astéroïdes et des projets connexes de recherche pour protéger la planète Terre des événements d’impact potentiels, de telles constellations de satellites pourraient avoir un impact négatif sur la capacité de prévenir et d’avertir l’humanité entière. (*)
Cette pollution lumineuse est extrêmement dommageable pour les observations astronomiques à toutes les longueurs d’onde. La tentative récente d’utiliser de la peinture non réfléchissante sur le corps (c’est-à-dire pas les panneaux solaires qui représente 75% de la surface réfléchissante) de l’un du satellite Starlink (n.1130 DARKSAT), voir [8], même si leur luminosité se réduirait à zéro (ce qui est impossible puisque les panneaux solaires, qui représentent 3/4 de la surface réfléchissante, resteraient découverts), la dégradation des observations scientifiques restera élevée pour deux raisons: 1) les étoiles et autres objets de l’univers seront éclipsés, ce qui nuira aux études dépendantes du temps (variabilité), et 2) la réflectivité de la surface dépend de la longueur d’onde d’observation, de sorte que ce qui devient sombre dans une partie du spectre (par exemple, le visible) reste brillant ou brille dans d’autres parties du spectre (par exemple, l’infrarouge ou les ondes radio).(**)
Il convient également de noter que lors des opérations de service nominal, SpaceX prévoit de rejeter et de remplacer de 2.000 à 8.000 satellites Starlink chaque année, en les désintégrant dans la basse atmosphère, avec tous les problèmes connexes.( *)
Ce qui n’est pas largement reconnu, c’est que le développement des réseaux de télécommunications de dernière génération (à partir de l’espace et de la Terre) a déjà un impact profond sur les observations radio-astronomiques (à toutes les sous-bandes) : avec les flottes de satellites LEO, on craint que la situation ne devienne insupportable.
En particulier, les fenêtres spectrales du satellite en orbite terrestre basse identifiées pour communiquer avec les stations terriennes des bandes Ku (12-18GHz), Ka (27-40GHz) et V (40-75GHz) se chevaucheront avec les bandes de radio-astronomie nominales et interféreront donc avec les radiotélescopes au sol et les interféromètres radio, faisant entrer les détecteurs radio dans un régime non linéaire dans la bande K (18,26,5GHz) et en bande Q (33). Ce fait compromettra irrémédiablement toute la chaîne d’analyse dans ces bandes avec des répercussions sur notre compréhension de l’Univers, voire, rendant la communauté de l’astrophysique aveugle à ces fenêtres spectrales.
Pour aggraver la question, avec le développement technologique actuel, la densité prévue des émetteurs radiofréquences est impossible à envisager. En plus de millions de nouvelles stations de base de points chauds sans fil commerciaux sur Terre directement connectées aux ~50,000 nouveaux satellites dans l’espace, produira au moins 200 milliards de nouveaux objets de transmission, selon les estimations, dans le cadre de l’Internet des objets (IoT) d’ici 2020-2022, et un billion d’objets quelques années plus tard. Un si grand nombre d’objets radio-émetteurs pourrait rendre impossible la radioastronomie à partir de stations au sol sans une véritable protection faite par les zones de sécurité des pays où l’installation de radioastronomie est placée. Nous voulons éviter que le développement technologique sans contrôle sérieux transforme la pratique de la radioastronomie en une ancienne science éteinte.
POUR TOUTES CES RAISONS
Nous, astronomes qui souscrivons à cet état d’appel, IL N’Y A PLUS DE TEMPS POUR DISCUTER, IL EST TEMPS D’AGIR !
DEMANDER AUX GOUVERNEMENTS, INSTITUTIONS ET AGENCES PARTOUT DANS LE MONDE
1. s’engager à fournir une protection juridique aux installations astronomiques terrestres dans toutes les fenêtres électromagnétiques d’observation disponibles.
2. pour mettre en attente de nouveaux lancements Starlink (et d’autres projets) et réaliser un moratoire précis sur toutes les technologies qui peuvent avoir un impact négatif sur les observations astronomiques depuis l’espace et depuis le sol, ou avoir un impact sur les investissements scientifiques, technologiques et économiques que chaque État engage dans des projets astrophysiques.
- mettre en place une évaluation claire des risques et des impacts prédictifs sur les observatoires astronomiques (c.-à-d. la perte de valeur scientifique et économique), en donnant des directives strictes aux particuliers, aux sociétés et aux industries pour planifier les investissements par satellite sans comprendre clairement tous les effets négatifs sur les installations astronomiques en suspens.
4. que la Federal Communications Commission (FCC) des États-Unis et toute autre agence nationale se méfient d’accorder l’autorisation d’expédier des satellites en orbite basse non géostationnaire ou de limiter l’autorisation de seuls satellites étant au-dessus de l’espace aérien du « pays d’origine ».
- exiger une orchestration mondiale, où les agences astronomiques nationales et internationales peuvent imposer le droit de veto à tous les projets qui interfèrent négativement avec les installations en suspens astronomiques.
- limiter et réglementer le nombre de flottes de satellites de télécommunication au « nombre strictement nécessaire » et ne les mettre en orbite que lorsque les satellites utilisant des technologies obsolètes sont désorbités, conformément au Traité sur l’espace extra-atmosphérique (1967) – article IX [5] et aux Lignes directrices des Nations Unies pour la viabilité à long terme des activités spatiales (2018) – directive 2.2(c) [6], qui exige que l’utilisation de l’espace extra-atmosphérique soit menée « de manière à éviter [sa] contamination nuisible et également des changements défavorables dans l’environnement de la Terre » et […] les risques pour les personnes, les biens, la santé publique et l’environnement associés au lancement, à l’exploitation en orbite et à la rentrée dans l’atmosphère d’objets spatiaux ».
ENFIN
Toutes ces demandes proviennent de la préoccupation sincère des scientifiques découlant de menaces d’être interdits d’accéder à la pleine connaissance du Cosmos et de la perte d’un actif incorporel d’une valeur incommensurable pour l’humanité. Dans ce contexte, tous les cosignataires de cet appel jugent ABSOLUMENT NÉCESSAIRE de mettre en place toutes les mesures possibles pour protéger le ciel nocturne également du côté légal. Il serait souhaitable d’adopter des résolutions contingentes et limitatives à ratifier avec des règles internationales partagées, qui doivent être adoptées par toutes les agences spatiales pour assurer la protection des bandes astronomiques observables depuis le sol. Tout cela pour continuer à admirer et à étudier notre Univers, le plus longtemps possible.
Références:
[1] https://www.iau.org/
[2] https://w ww.lsst.org – https://en.wikipedia.org/wiki/Vera_C. _Rubin_Observatoire
[3] https://www.eso.org/public/ – https://en.wikipedia.org/wiki/VLT_Survey_Téléscope
[4] https://panstarrs.stsci.edu/
[5] https://www.unoosa.org/oosa/en/ourwork/spacelaw/treaties/introouterspacetreaty.html
[7] Prévision simulée de « seulement » 12k satellites Starlink dans le ciel: https://youtu.be/LGBuk2BTvJE et https://www.youtube.com/watch? v=z9hQfKd9kfA
[8] Outil de visualisation pour trouver, tracer et rechercher des orbites satellites
(*) la phrase a été ajoutée le 13/01/2020.
(**) la phrase a été ajoutée le 16/01/2020.
Les Starlinks en basse orbite (LEO) sont facilement détectés par les radiotélescopes
La radioastronomie et la communication par satellite ont une longue histoire commune. Les progrès réalisés dans un domaine ont profité à l’autre, et notre ère moderne des engins spatiaux et de l’Internet mobile est le produit de ce partenariat. Mais il y a des moments où les objectifs de la radioastronomie et les objectifs des satellites de communication sont en opposition. Ceci est le plus clairement vu dans le développement de constellations de satellites telles que Starlink.
La constellation Starlink diffère des réseaux de communication antérieurs en ce qu’elle se compose d’un grand nombre de satellites en orbite basse. Actuellement, il existe environ 5.000 satellites Starlink, mais ce nombre pourrait atteindre 40.000 dans la prochaine décennie. Avec des orbites basses, la latence entre les récepteurs satellite et terrestre est faible, ce qui la rend plus efficace pour la communication Internet. Et avec des milliers de satellites, vous pouvez accéder au réseau de presque n’importe où sur la planète. Mais Starlink rendra la radioastronomie plus difficile, comme le montre une étude récente.
Ce nouveau travail est basé sur les données d’essai pour le Square Kilometer Array (SKA), qui est un radiotélescope conçu pour capturer des images à haute résolution à basses fréquences radio. SKA a plusieurs objectifs scientifiques, allant du test de relativité générale à la cartographie de l’hydrogène neutre dans tout le cosmos, à l’étude des atmosphères d’exoplanètes potentiellement habitables. Il est construit dans des régions radio-tranquilles d’Australie et d’Afrique du Sud et a le potentiel de révolutionner notre compréhension de l’Univers précoce.
Puisque SKA capturera de grandes sections du ciel à la fois, les satellites Starlink seront dans presque toutes les images qu’il recueille. Les auteurs ont analysé les données de l’ingénierie de développement de la version 2 (EDA2), qui est un prototype de tableau pour SLA-Low. Même sans la sensibilité du réseau SKA complet, l’équipe a détecté des émissions radio de Starlink qui étaient à la fois intentionnelles et non intentionnelles. Dans certains cas, les émissions étaient plus brillantes que les objets du ciel les plus brillants à basses fréquences.
Alors que les signaux intentionnels peuvent être atténués par des zones d’exclusion, où Starlink évite de transmettre lorsqu’il est dans le champ de vision d’un observatoire, les signaux involontaires sont troublants. Il est notoirement difficile de protéger les émissions à basse fréquence, et toute atténuation mise en œuvre ne s’appliquerait qu’aux futurs satellites. Les auteurs concluent que les signaux errants de Starlink pourraient avoir un impact significatif sur certains des objectifs de recherche pour SKA.
Ce n’est pas la première fois que des signaux radio errants de Starlink sont détectés. Une étude antérieure basée sur LOFAR a également trouvé des signaux involontaires de plusieurs satellites. Alors que les observatoires radio continuent de devenir plus avancés et plus sensibles, traitant de la pollution par la lumière radioélectrique provenant des satellites. Cela signifie que nous devrons faire des choix difficiles sur l’endroit où se trouve l’équilibre entre la commodité de l’Internet par satellite et l’exploration du ciel radio.
Posted by Stefano Gallozzi10 janvier 2024
Posted in Nouvelles de l’espace Tags:elon-musk, internet, espacex, Starlink, Technologie1 commentaire