Dans les années récentes, les satellites sont devenus plus petits, moins cher, et plus facile à faire avec des pièces commerciales prêtes à l'emploi. Certains pèsent même aussi peu qu'un gramme. Cela signifie que davantage de personnes peuvent se permettre de les envoyer en orbite. Maintenant, les opérateurs de satellites ont commencé à lancer des méga-constellations - des groupes de centaines voire de milliers de petits satellites travaillant ensemble - en orbite autour de la Terre.

Au lieu d'un seul gros satellite, des groupes de petits satellites peuvent couvrir l'ensemble de la planète à la fois. Civil, les opérateurs militaires et privés utilisent de plus en plus les constellations pour créer une couverture mondiale et continue de la Terre. Les constellations peuvent fournir une variété de fonctions, y compris la surveillance du climat, gestion des catastrophes ou connectivité numérique, comme le haut débit par satellite.

Mais pour couvrir toute la planète avec de petits satellites, il en faut beaucoup. En plus de cela, ils doivent orbiter près de la surface de la Terre pour réduire les interruptions de couverture et les retards de communication. Cela signifie qu'ils occupent une zone déjà occupée de l'espace appelée orbite terrestre basse, l'espace 100 à 2, 000 km au-dessus de la surface de la Terre.

Il y a de nombreux problèmes associés à l'introduction de ce nombre de satellites en orbite, des dangers des débris spatiaux à l'obstruction de notre vision du ciel nocturne. Mais le passage aux méga-constellations est également un défi pour la gouvernance spatiale mondiale.

Il y en a presque 3, 000 satellites actifs en orbite autour de la Terre aujourd'hui, et cela devrait monter en flèche dans les années à venir. La Commission européenne, par exemple, a récemment annoncé son intention de lancer des milliers de satellites en orbite autour de la Terre, s'ajoutant à une liste croissante de lancements de méga-constellations prévus.

Alors que les entreprises et les gouvernements du monde entier poursuivent leur quête de méga-constellations, il est essentiel que le cadre de gouvernance soit en mesure de soutenir la montée en puissance de l'activité. Il y a un certain nombre de problèmes importants qui doivent être pris en considération.

1. Définition

Les satellites sont réglementés au niveau national et par le biais de licences, guidé par les principes du Traité sur l'espace extra-atmosphérique de 1967. Bien que les termes constellation ou méga-constellation ne figurent pas dans le traité, ils sont considérés comme des objets spatiaux, comme tous les autres satellites.

Les procédures et réglementations variant d'un pays à l'autre, le défi est de savoir comment gouverner les méga-constellations sans créer de fragmentation juridique. Il est impératif que le sujet soit discuté au niveau international.

Pourtant actuellement, il n'existe pas de définition juridiquement contraignante pour une constellation de satellites, ni pour le nouveau terme méga-constellation. Le nombre exact de satellites qui composent une méga-constellation est inconnu, et chaque pays pourrait considérer que le terme signifie quelque chose de différent. La clarté au niveau international pourrait ouvrir la voie à la création de lignes directrices spécifiquement pour les méga-constellations, qui pourraient aider à l'utilisation sûre et durable de l'orbite terrestre basse.

2. Encombrement

La plupart des satellites en orbite terrestre basse opèrent entre 600 et 800 km au-dessus du niveau de la mer. Ceci est considéré comme une zone encombrée, car il y a déjà beaucoup de satellites là-bas. Les petits satellites ont une durée de vie plus courte que les plus gros satellites, qui orbitent généralement au-dessus de l'orbite terrestre basse.

Cependant, cela peut encore prendre jusqu'à environ 150 ans pour que les satellites soient retirés, en rentrant dans l'atmosphère et en s'enflammant, s'ils sont à environ 750 km au-dessus du niveau de la mer. Certains sont supprimés à dessein, par une rentrée contrôlée, et d'autres sont conçus pour tomber de manière incontrôlée. Les opérateurs de satellites et de méga-constellations doivent réfléchir aux moyens de réduire les débris causés par ces satellites au-delà de la procédure habituelle, afin de maintenir une utilisation durable de l'orbite terrestre basse.

Compte tenu du nombre de futures méga-constellations actuellement prévues, l'espace autour de la Terre appelé orbite terrestre basse pourrait facilement devenir une ressource limitée.

3. Spectre radioélectrique

Cela n'est pas seulement vrai en ce qui concerne l'espace physique, mais aussi l'utilisation de la radio. Communiquer, les satellites utilisent le spectre radio. Avec l'augmentation des méga-constellations, il y a un danger que les opérateurs « stockent » des fréquences radio, les stocker avant qu'ils n'en aient réellement besoin.

Pour éviter cela, une agence spécialisée des Nations Unies pour l'utilisation du spectre radio par satellite a récemment mis à jour son cadre réglementaire, traiter la question séparément des autres réglementations spatiales. Les méga-constellations seront mises sur un calendrier flexible, n'ayant droit qu'à l'utilisation des fréquences dont ils ont besoin à ce moment-là.

4. Évitement et suivi des collisions

Si l'orbite terrestre basse devient surpeuplée de satellites et de méga-constellations, éviter les collisions deviendra plus difficile. En septembre 2019, l'Agence spatiale européenne a dû déclencher les boosters sur l'un de ses satellites pour l'éloigner d'un autre satellite, sinon les deux seraient entrés en collision.

Au fur et à mesure que l'orbite devient plus encombrée, il peut être nécessaire d'effectuer davantage de manœuvres d'évitement des collisions et une meilleure communication entre les opérateurs de satellites.

Il y a des efforts nationaux, principalement aux États-Unis, pour le suivi des satellites et les manœuvres d'évitement des collisions. Un système alerte les opérateurs de satellites sur les trajectoires de collision potentielles et permet des corrections de cap dans la mesure du possible.

Aller de l'avant

Avec un peu de chance, les méga-constellations seront discutées par les États membres à l'ONU dès qu'ils seront en mesure de le faire. Bien que le travail au sein du comité puisse être lent et hautement politique, les directives internationales ainsi que les procédures nationales d'autorisation doivent ajouter des considérations pour les méga-constellations.

Les avantages des constellations et des méga-constellations en orbite terrestre basse à des fins socio-économiques et environnementales sont considérables. À cause de ce, il semble probable que le nombre de constellations augmentera dans un proche avenir. Afin d'éviter tout problème, les règles et définitions entourant les méga-constellations doivent être clarifiées, à l'échelle internationale.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.