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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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.
