Depuis plusieurs décennies, l’industrie spatiale tente
de trouver la réponse à une énigme persistante : pourquoi autant de
satellites en orbite autour de la Terre présentent ils des
défaillances techniques soudaines ? Aux États-Unis, des chercheurs
ont récemment identifié la principale cause de ce
phénomène.
Un problème de concentration des électrons
D’une manière générale, les pannes soudaines concernant les
satellites peuvent survenir suite à des erreurs
humaines. Citons par exemple le réseau Starlink, dont les perturbations sont
parfois les conséquences de manquements relatifs à la gestion des
infrastructures terrestres ou encore, de mises à jour logiciel.
Cependant, les acteurs de l’industrie spatiale tentent depuis des
décennies de comprendre les raisons de certaines pannes
soudaines qui restent inexpliquées. Le 15 septembre 2025,
une équipe du Laboratoire national de Los Alamos (États-Unis) a
découvert la principale raison de ce type de problème, comme en
témoigne une publication dans la revue Advances in Space Research.
Les chercheurs ont évoqué la notion de Spacecraft Environment
Discharges (SED), c’est à dire les décharges de
l’environnement spatial des engins. Il s’agit ici de mini
courts-circuits capables de mettre à mal l’électronique
qu’embarquent les satellites. Or, ces courts-circuits sont
fortement corrélés à la quantité d’électrons se trouvant dans
l’environnement immédiat de l’engin.
Les auteurs de l’étude ont expliqué que l’existence des SED
était connue. En revanche, le lien étroit entre les pannes
soudaines et le taux d’électrons à proximité des
satellites restait très vague. Les chercheurs ont réussi à
comprendre le cœur du phénomène en installant deux capteurs sur un
même engin, le premier ayant pour mission de quantifier l’activité
électronique et le second, d’analyser les signaux radio. A
l’origine, ces capteurs se trouvaient sur le STPSat 6, un vaisseau
spatial expérimental servant dans le cadre du programme de tests
spatiaux du ministère de la Défense étasunien.
Une menace qui pourrait être évitée
Un des événements les plus marquants du genre s’est produit en
1994 : une tempête solaire avait mis hors service deux
satellites de télévision canadiens en quelques heures seulement.
Cet incident montrait déjà à l’époque que les équipements
électroniques des satellites pouvaient se montrer très
vulnérables face à la « météo » dans
l’espace.
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Les tempêtes solaires peuvent générer des SED.
Crédits : magann / iStock
Dans les faits, les satellites accumulent des électrons lors de
leur parcours en orbite autour de la Terre. Cette accumulation
se solde par une libération brutale de la charge,
sous forme de décharge électrique que l’on pourrait comparer à une
étincelle. Néanmoins, les conséquences de ce genre de décharge sont
désastreuses pour le matériel. Selon les chercheurs, il ne fait
plus aucun doute que les SED ont un fort lien avec les pics
d’activité électronique. Durant près d’un an, l’analyse de
centaines de cas ont démontré qu’une forte activité des électrons
précédaient pas moins de 75% des SED. Toutefois,
dans la mesure où le processus se produit généralement dans un
délai de 30 à 45 minutes, il serait en théorie possible d’éviter la
menace grâce à l’installation d’un système de prévision dans les
satellites.
Ces travaux pourraient ouvrir la voie à de futures missions
spatiales intégrant une surveillance des
électrons de manière continue. L’objectif serait
d’anticiper – et éventuellement éviter – les pannes soudaines de
l’électronique des engins. De manière plus large, la découverte des
chercheurs devrait permettre la conception de satellites
plus fiables et plus résilients, notamment face aux aléas
tels que les tempêtes solaires.