SpaceX prépare l’un des projets d’infrastructure spatiale les plus ambitieux jamais imaginés.
Elon Musk souhaite déployer jusqu’à un million de satellites de centres de données d’intelligence artificielle autour de la Terre, mais les scientifiques s’inquiètent des conséquences qu’une telle expansion de l’activité spatiale pourrait avoir sur l’atmosphère. Les lancements nécessaires à la construction de cette constellation et les futures rentrées atmosphériques de ces engins pourraient libérer d’importantes quantités de suie et de métaux dans des régions de l’atmosphère encore difficiles à étudier.
L’idée des centres de données orbitaux est de déporter une partie de la demande croissante en calculs d’IA hors de la Terre. Des entreprises comme SpaceX , Amazon et Blue Origin affirment que les satellites pourraient utiliser directement l’énergie solaire dans l’espace et s’affranchir ainsi de certains problèmes d’électricité et de refroidissement rencontrés par les centres de données terrestres.
Les trois entreprises ont déposé des demandes auprès de la Commission fédérale des communications (FCC) pour plus d’un million de centres de données orbitaux au cours des dix prochaines années. SpaceX représente la part la plus importante de ces projets, Elon Musk ayant déclaré que l’entreprise ambitionne d’exploiter une constellation d’un million de satellites dédiés à l’intelligence artificielle.
C’est l’ampleur de ces projets qui inquiète les chercheurs en sciences atmosphériques.
Une forte augmentation des lancements et des rentrées atmosphériques d’engins spatiaux introduirait davantage de matières d’origine humaine dans la haute atmosphère, dont les effets à long terme, selon les scientifiques, sont encore mal connus.
Davantage de lancements pourraient entraîner une augmentation de la pollution en haute altitude.
SpaceX dépendra probablement de Starship pour le déploiement de ses futurs satellites d’intelligence artificielle. Ce lanceur lourd utilise du méthane et de l’oxygène liquide au lieu du kérosène utilisé par le Falcon 9 de la même entreprise , mais les chercheurs affirment que sa taille demeure un facteur déterminant.
« Starship est une fusée plus imposante qui consomme davantage de propergol », a déclaré Eloise Marais , professeure de chimie atmosphérique à l’University College London, à Space.com . Elle a également expliqué que le choix d’un carburant plus propre pourrait être compensé par la quantité beaucoup plus importante de propergol nécessaire.
Une étude citée par la même source et réalisée par Andrew Wilson, chercheur spécialisé dans le développement durable spatial, estime qu’un seul lancement de Starship produit environ 76 000 tonnes d’équivalent dioxyde de carbone. Cela équivaut aux émissions annuelles d’environ 17 727 véhicules de tourisme à essence.
Ars Technica estime que SpaceX pourrait avoir besoin de jusqu’à 77 000 lancements de Starship pour déployer une constellation d’un million de satellites. Cela représenterait un changement majeur par rapport à l’activité spatiale actuelle : on a dénombré 324 lancements orbitaux dans le monde en 2025.
Les scientifiques s’intéressent tout particulièrement au carbone noir, une matière semblable à de la suie produite par les fusées. Contrairement à la pollution rejetée près du sol, les particules injectées dans la haute atmosphère peuvent y rester beaucoup plus longtemps. Les chercheurs estiment que le carbone noir produit par les fusées peut persister dans l’atmosphère pendant environ trois ans .
Des milliers de satellites pourraient modifier l’atmosphère
La question environnementale ne s’arrête pas au lancement. Les grands réseaux satellitaires engendrent un cycle de remplacement constant, les engins spatiaux les plus anciens finissant par traverser l’atmosphère terrestre. L’Agence spatiale européenne suit actuellement environ 19 000 satellites, opérationnels ou hors service, en orbite. Les mini-satellites Starlink V2 de SpaceX , parmi les engins spatiaux les plus répandus actuellement en service, pèsent environ 800 kilogrammes chacun. Les satellites d’intelligence artificielle prévus seraient bien plus imposants.
Les estimations rapportées par Space.com indiquent que chaque satellite de centre de données orbital pourrait peser jusqu’à 7,5 tonnes métriques et transporter des panneaux solaires s’étendant sur environ 75 mètres (246 pieds) .
Lors de la rentrée atmosphérique d’un satellite, une grande partie de sa matière se désintègre en particules et en vapeur. L’aluminium, l’un des principaux matériaux utilisés dans la construction spatiale, peut former de l’oxyde d’aluminium au cours de ce processus. Les scientifiques savent que l’oxyde d’aluminium contribue à la destruction de la couche d’ozone, mais l’impact précis des rentrées atmosphériques de satellites de grande ampleur fait encore l’objet d’études.
« Mais si vous avez des centaines de milliers, voire des millions de satellites dans l’espace à un instant donné, vous allez essentiellement créer une pluie de matériaux artificiels, d’équipements électroniques et de métaux qui, autrement, ne se retrouveraient pas dans l’atmosphère », a-t-il averti.
Les chercheurs veulent des réponses avant l’arrivée des satellites
Les chercheurs n’ont toujours pas une image complète de la manière dont les émissions des fusées et les matériaux des engins spatiaux interagissent avec la chimie atmosphérique à haute altitude.
« Les lancements et les rentrées atmosphériques sont pratiquement les seules choses que font les humains qui déposent directement de la matière dans la haute atmosphère », explique Aaron Boley , professeur d’astronomie et chercheur en durabilité spatiale à l’Université de Colombie-Britannique.
La haute atmosphère élimine également la pollution beaucoup plus lentement que la basse atmosphère. Marais a expliqué que la pluie et le vent peuvent débarrasser la Terre des polluants proches de sa surface en quelques semaines, tandis que les particules en altitude dépendent de processus atmosphériques beaucoup plus lents.
Les scientifiques affirment que davantage d’observations sont nécessaires avant de pouvoir mesurer correctement les conséquences environnementales des constellations de millions de satellites. Marais a déclaré que les chercheurs ont besoin de « beaucoup plus d’observations et de beaucoup plus de temps » pour étudier la question. Boley a également soutenu que la recherche devrait précéder le déploiement.
« Nous devons absolument comprendre cela », a-t-il déclaré, « et nous devons le comprendre avant de lancer un million de satellites. Il ne s’agit pas de les lancer et d’attendre de voir ce qui se passe. »
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