Trois petits satellites australiens, issus du Programme Spatial Binar, se sont enflammés dans l’atmosphère terrestre, réduisant leur durée de vie à seulement deux mois. Cette situation surprenante, liée à une activité solaire accrue, soulève des préoccupations pour les futures missions spatiales et met en lumière les défis engendrés par les aléas du climat spatial.
La semaine dernière, trois petits satellites australiens du Programme Spatial Binar de l’Université de Curtin ont brûlé dans l’atmosphère terrestre. Cela n’est pas nouveau ! En effet, Binar signifie « boule de feu » dans la langue Noongar du peuple des Premières Nations de Perth. Notre Soleil devient de plus en plus imprévisible !
Lorsqu’un satellite se trouve en orbite terrestre basse (2.000 km ou moins), il subit un déclin orbital à mesure qu’il se rapproche de la surface, finissant par brûler.
Cependant, ces satellites cubiques (CubeSats), connus sous les noms Binar-2, 3 et 4, ont pénétré l’atmosphère bien plus tôt que prévu. Ils n’ont duré que deux mois – un tiers du temps initialement calculé. Ce fait a considérablement réduit le temps précieux pour la recherche scientifique et l’expérimentation de nouveaux systèmes.
Quelle est la raison de leur mort prématurée ?
Notre Soleil s’est intensifié et les satellites Binar ne sont pas les seules victimes.
La récente activité solaire élevée a causé de grands soucis aux opérateurs de satellites ces dernières années, et la tendance semble s’accentuer.
Pourquoi le Soleil est-il si actif ?
L’activité solaire englobe des phénomènes tels que les taches solaires, les éruptions solaires et le vent solaire – un flux de particules chargées se dirigeant vers la Terre.
Cette activité est le résultat du champ magnétique du Soleil, constamment changeant, qui s’inverse complètement environ tous les 11 ans. Au milieu de ce cycle, l’activité solaire atteint son apogée.
Bien que ce cycle soit connu, la prédiction d’activités solaires spécifiques demeure difficile – la dynamique est complexe, et les prévisions solaires en sont encore à leurs débuts.
Au cours des derniers mois, les indicateurs d’activité solaire ont dépassé de plus d’une fois et demie les prévisions pour ce point actuel du cycle solaire, désigné sous le nom de cycle solaire 25.
L’impact du climat spatial
La météo spatiale se réfère aux effets environnementaux venant de l’extérieur de notre atmosphère (principalement du Soleil). Elle peut influer sur la Terre de diverses manières, visibles et invisibles. La plus évidente est la présence d’aurores. Ces derniers mois, les aurores ont été visibles avec une intensité bien plus forte et plus près de l’équateur que durant les deux dernières décennies. Cela résulte directement de l’augmentation de l’activité solaire.
La météo spatiale, surtout en ce qui concerne l’activité solaire, pose également des défis supplémentaires aux satellites et à leurs opérateurs.
Une plus grande activité solaire implique plus d’éruptions solaires et un vent solaire plus puissant – résultant en un flux augmentant de particules chargées capables d’endommager ou de perturber les composants électroniques des satellites.
Il en résulte également un accroissement de la radiation ionisante, entraînant une exposition plus élevée pour les astronautes et les pilotes, ainsi que des perturbations potentielles dans les communications radio à longue distance.
L’ISS aussi touchée par ce phénomène
Cependant, pour les satellites en orbite terrestre basse, l’effet le plus constant de l’activité solaire est que l’énergie supplémentaire est absorbée par l’atmosphère extérieure, provoquant son expansion.
En conséquence, tous les satellites situés à moins de 1.000 km de la Terre subissent une augmentation significative de la résistance atmosphérique. Cette force perturbe leur orbite et les fait tomber vers la surface du globe.
Parmi les « satellites » se distinguant dans cette zone se trouvent la Station Spatiale Internationale (ISS) et la constellation Starlink. Ces satellites disposent de propulseurs pour contrebalancer cet effet, mais ces corrections peuvent s’avérer coûteuses.
L’orbite basse terrestre abrite également de nombreux satellites universitaires, comme les CubeSats Binar. Les satellites cubiques ne sont que rarement équipés d’outils capables d’ajuster leur altitude, les rendant totalement dépendants de la météo spatiale.
Que s’est-il passé avec Binar ?
Le Programme Spatial Binar est un projet de recherche par satellite opéré depuis l’Université de Curtin. Son objectif est d’accroître notre compréhension du Système Solaire et de réduire les barrières à l’exploitation dans l’espace.
Le programme a démarré ses opérations avec son premier satellite, Binar-1, en septembre 2021. Cela s’est déroulé moins d’un an avant le cycle solaire 25, lorsque l’activité solaire était relativement faible.
Dans ces conditions, le CubeSat de dix centimètres a démarré à une altitude de 420 km et a survécu 364 jours en orbite.
Les missions suivantes du programme – Binar-2, 3 et 4 – consistaient en trois CubeSats de même taille. Toutefois, il était prévu qu’ils durent environ six mois, grâce à l’aire de surface supplémentaire des nouveaux panneaux solaires et à une prévision d’activité solaire accrue.
A la place, ils n’ont survécu que deux mois avant de se consumer. Bien que les missions des satellites cubiques soient relativement peu coûteuses, la fin prématurée d’une mission sera toujours onéreuse. Cela est d’autant plus vrai pour les satellites commerciaux, soulignant la nécessité d’une prévision plus précise des conditions spatiales.
La bonne nouvelle est que le Soleil va se calmer à nouveau. Malgré l’actuelle activité solaire de manière imprévue, il est probable qu’elle diminue d’ici 2026, avec un retour à un minimum solaire prévu pour 2030.
Bien que cela n’ait pas été un objectif explicite de la mission, le Programme Spatial Binar a maintenant montré de façon éloquente les effets dramatiques de l’activité solaire sur les opérations spatiales.
Bien que la perte prématurée des Binar-2, 3 et 4 soit regrettable, la planification de futures missions a déjà commencé. Celles-ci devraient être lancées dans des conditions climatiques beaucoup plus favorables.