Plus de satellites, moins de ciel : l’effet possible des mégaconstellations sur les images astronomiques

Le 1er juillet 2026, l’Observatoire européen austral (ESO) a présenté les résultats d’une étude sur l’impact potentiel des constellations de satellites sur les observations astronomiques. Son auteur, Olivier Hainaut, a simulé la position, le mouvement et la luminosité des flottes actuelles et prévues. L’ESO a indiqué que l’étude avait été acceptée pour publication dans la revue Astronomy & Astrophysics.

La question centrale ne porte pas seulement sur le nombre de points lumineux susceptibles de traverser une photographie astronomique. La lumière des satellites peut aussi augmenter la luminosité de fond du ciel, même lorsque les objets sont invisibles à l’œil nu. Il s’agit de deux effets différents, que l’étude calcule tous les deux. Ses résultats décrivent des scénarios simulés, et non l’effet mesuré d’une future flotte déjà déployée.

De milliers de satellites en orbite à des projets bien plus vastes

Selon le communiqué de l’ESO, le nombre de satellites en orbite a fortement augmenté depuis 2019 et dépassait les 14 000 à la publication de l’étude. Ce chiffre comprend les satellites opérationnels ; en comptant également les engins inactifs et les débris, le communiqué donnait un total de 32 000 objets. Les projets pris en compte dans l’analyse ajouteraient plus de 1,7 million de satellites.

Parmi eux figure le projet de SpaceX d’envoyer un million de satellites supplémentaires pour des centres de données spatiaux. Les autres projets cités par l’ESO comprennent la constellation Cinnamon, d’E-Space, ainsi que CTC-1 et CTC-2, de Chine. La société américaine Reflect Orbital envisage, quant à elle, de grands satellites équipés de miroirs pour réfléchir la lumière solaire vers la Terre pendant la nuit. L’entreprise propose que les faisceaux couvrent au moins cinq kilomètres au-dessus de la surface terrestre et a annoncé un objectif de 50 000 satellites d’ici 2035.

Ces projets ne doivent pas être confondus avec les satellites déjà présents dans le ciel. Dans une mise à jour ajoutée à son communiqué, l’ESO a indiqué que, le 9 juillet, la Commission fédérale des communications des États-Unis (FCC) avait autorisé Reflect Orbital à déployer un satellite de démonstration. L’information distingue cette autorisation portant sur un prototype des projets visant à former une constellation complète.

Les traînées peuvent couvrir une partie des images

Un satellite éclairé par le Soleil peut laisser une ligne brillante en traversant le champ observé par un télescope. Pour étudier cet effet, Hainaut a simulé des observations avec le Very Large Telescope (VLT) de l’ESO, situé à Paranal, au Chili. Dans le scénario analysé, des dizaines de traînées apparaîtraient sur chaque image deux heures après le début de la nuit. La perte du champ de vision pourrait atteindre 28 %.

Ce calcul pour le VLT suppose que les satellites sont suffisamment peu lumineux pour rester invisibles à l’œil nu dans de bonnes conditions. L’ESO avertit que, s’ils étaient un peu plus brillants, certaines caméras pourraient être davantage affectées. Le communiqué précise notamment que la caméra de l’Observatoire Vera C. Rubin pourrait produire des images majoritairement inutilisables pendant plusieurs heures par nuit. Le mécanisme est important : dans les caméras dotées d’une électronique complexe et à haute densité, une traînée qui sature le détecteur peut produire des traînées fantômes et potentiellement contaminer une image entière.

La perte ne correspond pas toujours à une bande étroite sur la photographie. L’étude considère que les traînées brillantes peuvent affecter des zones plus étendues de l’image, selon la caméra. Le pourcentage du champ de vision calculé pour l’instrument du VLT ne doit donc pas être confondu avec l’estimation des images inutilisables pour Rubin : il s’agit de caméras et d’effets décrits différemment.

La luminosité générale du ciel peut également augmenter

L’autre effet est moins visible sur une photographie isolée : la lumière des constellations peut contribuer à la luminosité de fond du ciel. Comme l’explique l’ESO, les satellites trop peu lumineux pour être vus directement peuvent former un voile de lumière diffuse. La lumière des satellites plus brillants peut également être diffusée dans différentes directions lorsqu’elle traverse l’atmosphère. L’analyse de Hainaut a pris en compte cet effet, en plus des traînées individuelles.

Dans les simulations, les satellites à miroirs de Reflect Orbital représentent un cas particulièrement lumineux. Selon les calculs rapportés par l’ESO, un satellite vu depuis l’intérieur de l’un de ses faisceaux semblerait quatre fois plus brillant que la pleine Lune. Même à l’extérieur du faisceau, chaque engin aurait une luminosité comparable à celle de Vénus. Pour la constellation complète de 50 000 satellites, l’étude calcule que le ciel pourrait être globalement trois à quatre fois plus lumineux.

L’estimation concernant Reflect Orbital comporte une condition importante : les simulations supposaient qu’aucun satellite ne dirigerait son faisceau vers un observatoire ou à proximité. Même avec cette hypothèse, l’ESO indique que la traînée d’un seul satellite à miroir pourrait gâcher une observation réalisée avec une caméra comme celle de Rubin. Avec la flotte complète, tant que les satellites seraient éclairés par le Soleil, toutes les images d’une caméra de ce type seraient perdues, selon le scénario simulé.

La limite proposée et ses conditions

En réponse aux résultats, Hainaut propose de limiter à 100 000 le nombre total de satellites actuels et futurs, à condition qu’ils soient assez peu lumineux pour ne pas être visibles à l’œil nu depuis un site sombre. Le communiqué de l’ESO précise que leur luminosité devrait être inférieure à la magnitude visuelle 7. Selon le texte, ce niveau empêcherait également les satellites de saturer des détecteurs comme celui de la caméra de Rubin.

Hainaut souligne que 100 000 ne constitue pas une frontière exacte entre un ciel protégé et un ciel dégradé : il dit préférer 50 000 et compare les pertes associées à 100 000 satellites à celles provoquées par d’autres problèmes techniques, comme les pannes d’équipement. En outre, le chiffre proposé est conditionné par la luminosité. Si certains satellites étaient plus brillants que le seuil indiqué, le nombre total devrait être bien inférieur.

L’ESO a déclaré avoir utilisé l’étude comme base pour répondre aux demandes déposées auprès de la FCC par SpaceX et Reflect Orbital, en collaboration avec la Royal Astronomical Society du Royaume-Uni et l’Union astronomique internationale. La décision concernant ces demandes revenait à la commission. Les résultats scientifiques présentés par l’ESO, les scénarios de lancement des entreprises et les décisions réglementaires sont donc des éléments distincts : l’étude estime les conséquences pour les observations astronomiques dans des conditions précises, tandis que les projets et leurs autorisations déterminent quelles flottes pourraient atteindre l’orbite.

Ce que permettent de conclure les simulations

Les travaux mettent en évidence deux difficultés pour l’astronomie optique au sol : les traînées qui perturbent des poses individuelles et la luminosité supplémentaire susceptible de s’étendre dans le ciel. Les simulations fournissent des estimations quantitatives pour les instruments et les flottes décrits dans le communiqué de l’ESO, mais leurs résultats dépendent d’hypothèses telles que la luminosité des satellites et l’heure d’observation et, dans le cas de Reflect Orbital, l’orientation des faisceaux.

La proposition de Hainaut de limiter la population totale à 100 000 satellites peu lumineux est donc une recommandation conditionnelle, et non un seuil universel présenté comme exact. Ce chiffre doit être lu avec la mise en garde selon laquelle des satellites plus brillants imposeraient de réduire encore le nombre total. L’étude inscrit ainsi le débat sur les mégaconstellations dans des termes observationnels concrets : combien de traînées affectent les images, dans quelle mesure le fond du ciel est éclairé et quelles conditions de luminosité sont retenues pour les calculs.