Les mega-constellations de satellites pourraient produire des effets incontrôlés sur le climat. © ESP-MACCS consortium
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Pourquoi la constellation de satellites Starlink menace la couche d'ozone

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La combustion des satellites en fin de vie et des carburants des fusées pourrait engendrer un nouveau trou dans la couche d'ozone et bouleverser le climat mondial. En cause : la grande quantité d'aluminium contenue dans ces milliers de satellites.

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[EN VIDÉO] Combien de satellites tournent autour de la Terre ?  2.787 satellites sont opérationnels au 31 décembre 2020 selon l'association UCS (Union of Concerned Scientists), dont plus de la moitié lancés par les États-Unis. Les trois quarts des satellites en opération tournent en orbite basse (entre 500 et 2.000 km d'altitude), et sont utilisés pour les systèmes de télécommunication, d'imagerie terrestre ou la météorologie. 

Déjà accusés de pollution lumineuse ou d'augmenter le risque de collision, les satellites de la constellation Starlink sont à présent soupçonnés de causer une « catastrophe climatique ». L'alerte a été lancée par Aaron Boley, professeur agrégé d'astronomie et d'astrophysique à l'Université de la Colombie-Britannique, dans une étude parue dans Scientific Reports, en mai dernier. La raison de son inquiétude : l'aluminium contenu dans les satellites qui risque de polluer l'atmosphère lorsqu'ils se consument durant la désorbitation. Les 12.000 satellites de Starlink « entraîneront l'arrivée de 2 tonnes de matériaux dans l'atmosphère terrestre chaque jour. C'est bien moins que les 54 tonnes quotidiennes de météorites arrivant quotidiennement, mais ces dernières ne contiennent que 1 % d'aluminium environ », souligne le chercheur.

Un nouveau trou dans la couche d’ozone ?

Or, l'aluminium produit de l’alumine, ou oxyde d'aluminium, lors de la combustion. Et de précédentes études ont montré que les carburants contenant de l'alumine sont susceptibles d'appauvrir la couche d’ozone. « Les émissions engendrées par le lancement de 1.000 fusées suborbitales par an pourrait réduire de 5 à 6 % la densité de l'ozone dans les hautes latitudes, ce qui est comparable à l'influence de CFC [les chlorofluorocarbones interdits par la protocole de Montréal en 2006, ndlr] », prévient ainsi Martin Ross, de l'Aerospace Corporation, dans la revue Geophysical Research Letters. Normalement, les satellites se consument dans les hautes couches de l'atmosphère : entre 50 et 90 km, soit plus haut que la couche d’ozone qui s'étend de 10 à 60 km. « Mais les particules finiront irrémédiablement par s'enfoncer dans les couches inférieures », confirme Gerhard Drolshagen, de l'Université d'Oldenbourg en Allemagne, interrogé par Space.com.

Les satellites se consumant dans l’atmosphère produisent des oxydes d’aluminium nocifs pour la couche d’ozone. © ESA, Sacha Berna

Une gigantesque expérience de géoingénierie incontrôlée

Et ce n'est pas la seule catastrophe climatique que sont susceptibles de causer tous ces satellites en fin de vie. « L'alumine réfléchit la lumière à certaines longueurs d'onde, et si vous en déversez suffisamment dans l'atmosphère, vous allez modifier l'albédo de la Planète », met en garde Aaron Boley. L'injection d'alumine est d'ailleurs l'un des moyens envisagés pour refroidir le climat dans le cadre d'expériences de géoingénierie. Sauf qu'ici, « il s'agit d'une expérience sans aucune surveillance ni réglementation [...] Nous ne savons pas quels sont les seuils et comment cela va modifier la haute atmosphère », ajoute le chercheur.

Les préoccupations concernant les effets des oxydes d'aluminium sur l'atmosphère ont d'ailleurs été citées par l'opérateur de télécommunications américain Viasat lors de sa demande à la Federal Communications Commission (FCC) américaine de suspendre le lancement de la mégaconstellation Starlink de SpaceX jusqu'à ce qu'un examen environnemental approprié de ses impacts possibles soit effectué. « Ces changements pourraient augmenter le risque de dommages sur la santé et sur l'environnement à un niveau inacceptable », écrit Viasat.

Prolifération de satellites en fin de vie

« Les humains sont exceptionnellement bons pour sous-estimer leur capacité à bouleverser l'environnement, ironise Aaron Boley, effrayé par la prolifération de ces constellationsEn deux ans, le nombre de satellites actifs et défunts dans la basse atmosphère a augmenté de plus de 50 %, pour atteindre environ 5.000 au 30 mars 2021. SpaceX, à lui seul, est en bonne voie d'en ajouter 11.000 autres et a déjà déposé une demande d'autorisation pour 30.000 autres auprès de la FCC ». Une solution possible serait de remplacer l'aluminium des fusées et des satellites par un autre matériau. Mais lequel ? L'aluminium est très léger et fond très bien pendant la rentrée atmosphérique. Utiliser un matériau plus résistant risquerait d'augmenter le risque d'une chute de débris sur la Terre. Un vrai casse-tête !

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