C’est une énigme qui plane depuis des décennies sur l’industrie spatiale: pourquoi autant de satellites en orbite autour de la Terre souffraient de défaillances techniques? Les scientifiques du laboratoire national de Los Alamos, aux États-Unis, viennent sûrement de lever le voile sur ce phénomène en suggérant qu’il pourrait enfin être possible de prévoir et limiter ces incidents.
La nouvelle étude relayée par le site The Debrief montre que le nombre de «décharges de l’environnement spatial des engins» (SED, pour Spacecraft Environment Discharges), ces mini-courts-circuits qui peuvent anéantir l’électronique embarquée, est étroitement corrélé au nombre d’électrons dans l’environnement immédiat du vaisseau. Pour rappel, en 1994 une tempête solaire avait mis hors service deux satellites de télévision canadiens en à peine quelques heures, prouvant la vulnérabilité extrême des équipements spatiaux à la météo spatiale.
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«Nous savions que les SED existaient », explique Amitabh Nag, auteur principal de l’étude. Mais le lien entre le taux d’électrons et ces pannes demeurait flou: «Pour le comprendre, il nous a fallu deux capteurs embarqués sur un même satellite: un pour quantifier l’activité électronique, l’autre pour analyser les signaux radio», détaille-t-il.
Peut-on l’empêcher?
Le scénario est simple: les satellites accumulent des électrons lors de leur passage orbital, jusqu’à ce que cette charge se libère brutalement sous forme de décharge électrique, comparable à une étincelle, mais dont les conséquences peuvent être désastreuses. Pour valider cette hypothèse, les chercheurs ont utilisé les capteurs du STP-Sat6 du département de la Défense américain, permettant de suivre à la fois les électrons et les émissions radio.
Le résultat est sans appel. «Les pics de SED sont corrélés aux pics d’activité électronique», confirme Amitabh Nag. Les analyses menées sur douze mois montrent des centaines de cas où une forte activité des électrons précède à 75% des SED, avec un court délai de trente à quarante-cinq minutes. Autrement dit, la menace se matérialise juste avant la panne, ouvrant la possibilité d’un système de prévision embarqué.
Forts de ces résultats, les chercheurs de Los Alamos imaginent déjà des missions spatiales dotées d’une surveillance continue des électrons pour anticiper, voire éviter ces défaillances électroniques soudaines.
Cette découverte des chercheurs de Los Alamos est une avancée décisive pour la fiabilité des satellites de demain qui pourrait marquer la fin d’une série noire pour l’industrie satellitaire, ouvrant la voie à une meilleure résilience face aux orages imprévisibles de l’espace.