Un nouveau rapport du Square Kilometer Array en Australie met en lumière l’impact inattendu des satellites Starlink sur la radioastronomie. Malgré des protections en place, leur pollution électromagnétique perturbe les observations des astronomes, posant des questions sur la cohabitation entre technologies modernes et recherche scientifique.
Un spectre saturé
La pollution lumineuse dépasse le simple éclat d’une ville au loin. Dans le domaine des ondes radio, des portions de spectre sont allouées aux militaires, tandis que d’autres sont vendues à des entreprises de communication. Des espaces sont réservés pour la radio publique, le radioamateurisme et la science.
Les gouvernements, entreprises et particuliers doivent se tenir éloignés des bandes protégées afin que les radiotélescopes puissent observer sereinement. Lorsque Starlink a été lancé, SpaceX a collaboré avec des observatoires de radioastronomie pour éviter les émissions radio lors des passages au-dessus des télescopes.
Les stratégies mises en œuvre incluent la désactivation complète des services WiFi de Starlink dans certaines zones du ciel.
Distribution complexe et chaotique du spectre aux États-Unis. Les différentes couleurs montrent les attributions et qui est autorisé à émettre ou recevoir sur une bande donnée. Photo : Wikimedia Commons
Les perturbations découlant des activités de Starlink ne sont pas négligeables. La gestion du spectre, notamment aux États-Unis, nécessite des compromis des deux côtés. Cependant, les observatoires américains peuvent observer à des fréquences moyennes et hautes, ce qui est moins perturbé qu’à basses fréquences.
Ces bandes de fréquences sont moins souillées, car émettre à basses fréquences demande moins d’énergie et est donc moins coûteux.
‘Radiation électromagnétique non intentionnelle’
Si les entreprises et les militaires violaient les bandes protégées, cela aurait de graves conséquences pour la radioastronomie. Toutefois, une étude récente d’ingénieurs du SKA indique que la radiation électromagnétique non intentionnelle (UEMR) pourrait être plus problématique que la radiation intentionnelle.
Actuellement en construction, le SKA sera le radiotélescope le plus puissant au monde. La partie basse fréquence, SKA-Low, a été conçue pour détecter les échos de l’époque où la matière a commencé à se regrouper il y a 13 milliards d’années.
Son design, semblable à une forêt de sapins métalliques, vise à maximiser la sensibilité aux signaux faibles.
Les radiotélescopes à basse fréquence diffèrent radicalement des antennes paraboliques classiques utilisées pour des fréquences plus élevées. Photo : Michael Goh/ICRAR/Curtin
Cependant, les nouveaux radiotélescopes se heurtent à une profusion de satellites. Il y a plus de satellites en orbite que jamais, avec des constellations massives comme Starlink. Plus de 8900 satellites en orbite terrestre basse font de Starlink la plus grande constellation.
Lors de leurs passages au-dessus du SKA-Low, les satellites Starlink émettent des signaux à travers plusieurs bandes protégées. Une préimpression de leur étude indique 112.534 intrusions des satellites Starlink dans leurs captures radio. L’étude d’un mois a révélé que 30 % de tous les satellites Starlink visibles apparaissaient dans leurs données.
La plupart de ces émissions semblent accidentelles. L’interférence due à l’UEMR de Starlink est connue. Au départ, des astronomes avaient découvert que le système de propulsion des satellites émettait à des fréquences basses, affectant la qualité des données astronomiques déjà compromise. Tous les satellites avaient été lancés à ce moment-là.
La question demeure : d’où provient cette pollution radioélectrique ?
Sans réponses et sans réglementation
Les origines de l’UEMR observée par l’équipe SKA-Low demeurent inconnues, sauf pour une caractéristique à 99,7 MHz. Si ce chiffre évoque une bande radio FM, ce n’est pas un hasard. Les satellites Starlink transmettent effectivement des programmes de radio FM vers la Terre.
Pour des télescopes scrupuleusement situés dans des zones silencieuses sur le plan radio, cette situation est problématique.
Résoudre ce problème est crucial pour le succès du SKA-Low, qui cherche à percer les mystères du temps dans le passé comme aucun autre télescope dans cette bande de fréquence. Les signaux du début de l’univers sont extrêmement faibles, tandis que ceux des satellites ne le sont pas.
Malheureusement, les réglementations sur l’utilisation du spectre ne prohibent que les émissions radio intentionnelles dans les bandes protégées. Les spécialistes donnent un exemple « dramatique » :
Imaginons un scénario extrême : le meurtre est illégal, mais l’homicide involontaire est autorisé.
Ces experts et les régulateurs discutent actuellement des solutions à ce problème. Pour l’instant, tant que Starlink sera en orbite, les émissions radio non désirées demeureront également présentes.