Une étude sur une tempête solaire de mai 2024 révèle des perturbations significatives dans la constellation Starlink de SpaceX, incluant des chutes d'altitude et des pannes de réseau. Les chercheurs avertissent que, avec l'augmentation du nombre de satellites, les menaces liées à l'activité solaire pourraient s'aggraver, menant potentiellement à des collisions et des défaillances de communication. Les résultats mettent en lumière les vulnérabilités pendant le cycle d'activité solaire de 11 ans.
Le nombre de satellites en orbite a dépassé 10 000 pour la première fois de l'histoire, la mégaconstellation Starlink de SpaceX représentant une grande part. Depuis mai 2019, SpaceX a lancé plus de 10 000 satellites Starlink, bien que environ 1 000 aient réentrée dans l'atmosphère terrestre à un rythme d'un ou deux par jour. Ces satellites forment un maillage global à environ 550 kilomètres d'altitude, les rendant sensibles aux tempêtes solaires et aux perturbations géomagnétiques qui en découlent.
En mai 2024, lors d'une tempête solaire modérée, des chercheurs dirigés par Eunju Kang de l'Université de Californie à Irvine ont analysé des données de suivi publiques. Ils ont observé que les satellites du côté exposé au soleil de la Terre ont subi des chutes d'altitude allant jusqu'à un demi-kilomètre en raison du freinage atmosphérique causé par le rayonnement solaire. Les régions près des pôles terrestres et de l'Anomalie de l'Atlantique Sud — où le champ magnétique est plus faible — ont connu des effets encore plus importants, les particules chargées étant canalisées plus intensément.
Cette perturbation a créé une onde 'ondulante' en cascade à travers la constellation. 'Si un satellite perd de l'altitude, le satellite voisin devra aussi compenser', a expliqué Kang, en utilisant des propulseurs ioniques pour maintenir les liaisons de communication basées sur le laser. 'C'est un peu comme des vagues', a ajouté la membre de l'équipe Sangeetha Abdu Jyothi. Une telle imprévisibilité augmente les risques de collision pour les autres engins spatiaux. 'Quand nous avons moins de prévisibilité des trajectoires, cela peut augmenter le risque de collisions', a noté Abdu Jyothi.
Les impacts sur le réseau étaient également évidents, les données de RIPE Atlas montrant des pics de perte de paquets et de pannes. 'Il y a eu un pic immédiat de perte de paquets', a déclaré Kang. Cette tempête était environ trois fois plus faible que l'événement Carrington de 1859, mais elle rappelait un incident de février 2022 qui a détruit 40 satellites Starlink récemment lancés.
Les experts prédisent que les défis s'intensifieront avec le prochain pic d'activité solaire dans les années 2040, lorsque des dizaines ou des centaines de milliers de satellites supplémentaires pourraient orbiter. 'Le problème augmente avec le nombre de satellites', a déclaré Scott Shambaugh de Leonid Space. Les modèles prédictifs pour le freinage à court terme restent inadéquats, et les sous-tempêtes — petites variations atmosphériques — sont particulièrement difficiles à prévoir, selon Mathew Owens de l'Université de Reading. L'échelle de Starlink sert désormais de vaste réseau de sondes pour étudier ces effets.