Une simulation publiée en 2025 dans Nature change la donne pour les télescopes spatiaux. Si les projets actuels de constellations de satellites atteignent leur taille prévue, plus de neuf images sur dix prises par certains observatoires porteront la trace d’un satellite.
L’essentiel
- Dans le scénario de 560 000 satellites planifiés, 39,6 % des images de Hubble et plus de 92 % des expositions de SPHEREx, ARRAKIHS et Xuntian comporteraient au moins une traînée lumineuse (Borlaff, Marcum & Howell, Nature, 2025).
- Xuntian, le grand télescope spatial chinois, subirait en moyenne 92(+11/−10) traînées par exposition dans le scénario d’environ 560 000 satellites.
- La visibilité lumineuse d’une traînée dépend de plusieurs paramètres physiques et géométriques, dont la distance satellite-télescope, et ne croît pas mécaniquement avec une altitude plus basse. Une basse altitude de l’observatoire peut accroître le nombre de traînées, tandis que des expositions plus longues augmentent séparément la probabilité qu’un satellite traverse le champ.
- Au 2 novembre 2026, l’ESA recense environ 15 800 satellites encore fonctionnels en orbite terrestre ; les projets déposés auprès des régulateurs prévoient d’en porter le nombre à 560 000.
- Aucun cadre international ne contraint aujourd’hui les opérateurs à réduire la réflectivité de leurs satellites ni à partager des données orbitales permettant aux observatoires de planifier leurs observations en conséquence.
L’orbite basse, nouvelle zone de friction entre commerce et science
L’orbite basse terrestre, entre 200 et 2 000 kilomètres d’altitude, est devenue en dix ans le principal terrain de déploiement des constellations de satellites à large bande. SpaceX y opère déjà plusieurs milliers de satellites Starlink. Amazon, OneWeb, le consortium chinois GW et une vingtaine d’autres opérateurs ont déposé des demandes d’autorisation qui, additionnées, atteignent 560 000 unités. Selon les statistiques ESA mises à jour le 2 novembre 2026, environ 15 800 satellites étaient encore fonctionnels en orbite terrestre toutes régions orbitales confondues.
Cette densification n’est pas un problème pour les télescopes terrestres seulement. Elle touche directement les observatoires spatiaux, dont les observatoires peuvent observer de nombreuses directions du ciel, dans les limites imposées par leurs contraintes de pointage, y compris vers des zones où les satellites réfléchissent la lumière solaire avec une intensité mesurable. La simulation publiée le 3 décembre 2025 par Alejandro S. Borlaff, Pamela M. Marcum et Steve B.
Howell dans Nature quantifie cet effet pour les grands télescopes spatiaux actuels et prévus.
Le résultat principal est brutal : dans le scénario à 560 000 satellites, 39,6 % des images du télescope Hubble contiendraient au moins une traînée. Pour les trois observatoires à grand champ de vue, SPHEREx (un instrument de la NASA dédié à la cosmologie infrarouge), ARRAKIHS (un projet de l’Agence spatiale européenne ciblant les halos de galaxies) et Xuntian (le télescope spatial chinois en cours d’assemblage), ce taux dépasserait 92 %. Xuntian subirait en moyenne 92(+11/−10) traînées par exposition dans le scénario d’environ 560 000 satellites, principalement du fait de sa faible altitude orbitale.
Les télescopes spatiaux sont plus exposés que les estimations précédentes ne l’indiquaient
L’intuition commune veut que les satellites ne gênent que les télescopes au sol, qui les voient traverser le ciel nocturne. Les observatoires spatiaux bénéficieraient, eux, d’un ciel “propre” sans atmosphère. L’étude de Borlaff et ses co-auteurs montre que ce raisonnement est incomplet.
Trois facteurs expliquent la vulnérabilité des télescopes en orbite. D’abord, la géométrie : un satellite en orbite basse et un télescope à quelques centaines de kilomètres d’altitude se croisent bien plus souvent, et à des angles bien plus variés, que si l’observatoire était au sol. Ensuite, les temps d’exposition : pour détecter des galaxies lointaines ou des variations infimes de luminosité, les instruments comme SPHEREx maintiennent des expositions de plusieurs heures. Plus l’exposition est longue, plus la probabilité qu’un satellite traverse le champ de vue augmente mécaniquement. Enfin, le champ de vue : Xuntian et SPHEREx couvrent chacun une surface angulaire bien plus grande que Hubble, ce qui multiplie les occasions d’intersection avec des orbites de satellites.
La combinaison de ces trois facteurs produit un effet non linéaire. Doubler le nombre de satellites ne double pas le taux d’images affectées : dans certaines configurations, le taux s’emballe parce que les traînées se superposent et deviennent indissociables les unes des autres.
Des données perdues, pas seulement dégradées
On pourrait penser que les logiciels de traitement d’image suffisent à corriger le problème. Sur Hubble, des algorithmes retirent déjà certaines traînées en combinant plusieurs expositions du même champ. Mais cette méthode a deux limites que l’étude souligne.
La première est statistique : la contamination de 39,6 % des images n’implique pas mécaniquement la perte de 39,6 % du temps d’observation. Retirer les images contaminées peut entraîner une perte de temps de télescope que personne ne récupère. Sur un instrument aussi sollicité que Hubble, dont le temps est alloué au terme d’une compétition internationale entre chercheurs, chaque heure perdue réduit une ressource d’observation limitée et diminue le rendement scientifique.
La deuxième limite concerne les missions à grand champ. Avec un nombre croissant de traînées par exposition, les algorithmes actuels éprouvent des difficultés à séparer les signaux. Certaines configurations de pointage plus restrictif pourraient réduire le temps et la surface de ciel observables, notamment pour les zones proches des plans orbitaux des constellations. Pour des programmes qui cartographient l’ensemble du ciel visible, comme SPHEREx le fait en infrarouge, une couverture réduite du ciel représente des lacunes significatives dans les données.
Cette perte de données a un coût scientifique direct. Des programmes comme SPHEREx visent à cartographier la distribution des galaxies sur des millions d’années-lumière pour contraindre les modèles de matière noire et d’énergie sombre. Une couverture incomplète du ciel limite la portée statistique des mesures, l’équivalent de ne pas pouvoir terminer un sondage parce qu’une partie de la population est difficile d’accès.
Un bien commun sans gardien
L’orbite basse héberge un paradoxe que les économistes reconnaissent bien : une ressource commune exploitée par des acteurs privés qui n’internalisent pas le coût de leur présence pour les autres utilisateurs. Les satellites commerciaux génèrent de la valeur pour leurs opérateurs et leurs clients ; les traînées qu’ils produisent sont supportées, sans compensation, par les agences spatiales publiques et leurs programmes scientifiques.
Ce déséquilibre structure aussi les débats sur les débris orbitaux, un problème que les chercheurs suivent de près à mesure que la congestion orbitale progresse. L’étude de Nature lui apporte une traduction quantitative nouveau pour l’astronomie spatiale.
Aucune régulation internationale n’impose aujourd’hui aux opérateurs de constellations des contraintes de réflectivité. Le seul engagement volontaire significatif est celui de SpaceX, qui a déployé à partir de 2020 des traitements de surface moins réfléchissants sur ses satellites, les variantes “VisorSat” puis “DarkSat”. Des mesures terrestres ont montré une réduction réelle de la magnitude optique. Mais ces efforts volontaires restent unilatéraux, ne concernent qu’une constellation parmi des dizaines, et n’ont pas été conçus pour les contraintes spécifiques des télescopes spatiaux.
L’Union internationale des télécommunications, qui attribue les fréquences et enregistre les orbites, n’a pas de mandat pour imposer des critères de réflectivité. L’Union astronomique internationale publie depuis 2020 des recommandations non contraignantes. Le Committee on the Peaceful Uses of Outer Space (COPUOS) de l’ONU examine le sujet, sans aboutir à des normes opposables.
L’orbite basse à l’horizon 2040
L’étude de Borlaff et ses co-auteurs dépasse le constat présent. D’ici 2040, l’orbite basse devra fonctionner à la fois comme infrastructure mondiale de connectivité et comme espace utilisable pour la science. Les missions publiques risquent d’absorber seules les coûts d’une congestion qu’elles n’ont pas créée.
Deux trajectoires sont lisibles, non comme des prévisions, mais comme des régimes différents de gouvernance orbitale.
Dans le premier régime, une régulation préventive s’organise avant que les grandes constellations atteignent leur taille nominale. Les outils existent en principe : des plafonds d’altitude différenciés selon l’usage, des exigences de réflectivité maximale inscrites dans les licences d’exploitation, et surtout la diffusion en temps réel d’éphémérides précises, c’est-à-dire les données de position orbitale, permettant aux observatoires de planifier leurs expositions en évitant les passages de satellites. Cette dernière mesure est techniquement accessible dès aujourd’hui ; les constellations disposent des données, les télescopes ont les logiciels de planification. Ce qui manque est l’obligation de partage.
Ce scénario suppose une convergence difficile : les régulateurs nationaux des télécommunications, les agences spatiales et les opérateurs privés doivent s’asseoir autour d’un cadre commun. Les précédents existent, la coordination des fréquences radio entre pays est obligatoire depuis des décennies, mais ils ont pris du temps et des crises pour s’imposer.
Dans le second régime, la congestion s’installe par défaut. Chaque opérateur déploie selon ses propres standards, les constellations atteignent des tailles proches des projections actuelles, et chaque observatoire absorbe séparément le coût de la planification, de la correction algorithmique et des données perdues. Les agences comme la NASA, l’ESA ou l’Agence spatiale nationale chinoise renforcent leurs logiciels, reprogramment leurs observations, et publient des résultats sur des zones du ciel accessibles. La contamination varie selon les plans orbitaux et les contraintes de pointage, sans démonstration d’angles morts permanents.
Ce second régime n’est pas catastrophique pour toutes les sciences spatiales. Des missions ciblées sur des objets précis, exoplanètes particulières, supernovas, astéroïdes, restent possibles avec une planification fine. Ce qui devient difficile, ce sont les grands relevés statistiques du ciel entier, ceux dont SPHEREx et Xuntian sont les prototypes. Ces programmes produisent des données qui servent à des milliers de scientifiques dans des disciplines différentes ; leur appauvrissement est un coût diffus, invisible dans une facture unique, mais réel dans la durée.
Le signal qui permettrait de distinguer les deux trajectoires avant 2030 est relativement précis : l’adoption ou le rejet, par l’Union internationale des télécommunications ou par un accord entre agences spatiales majeures, d’une norme minimale de partage des éphémérides en temps réel. Si cette norme émerge, le régime préventif reste atteignable. Si les autorisations continuent d’être accordées sans cette exigence, la congestion par défaut devient le scénario de référence.
Des solutions techniques réelles, une volonté politique à construire
L’astronomie n’est pas sans ressources face à ce défi. Plusieurs pistes concrètes sont documentées, même si aucune ne suffit seule.
Côté instruments, les prochains télescopes peuvent être conçus avec des stratégies d’exposition adaptées : des séquences courtes et empilées plutôt que de longues poses continues, des filtres spectraux qui atténuent la lumière solaire réfléchie dans les longueurs d’onde les plus touchées. Ces ajustements ont un coût, plus de temps de calcul, moins de profondeur photométrique, mais ils réduisent la contamination sans attendre une réforme réglementaire.
Côté satellites, la direction la plus prometteuse reste la réduction de réflectivité dès la conception. Les surfaces moins brillantes existent. Les peintures absorbantes et les géométries qui diffusent la lumière plutôt que de la réfléchir sont documentées. Le coût additionnel par satellite est marginal à l’échelle d’une constellation. Il manque l’obligation.
Le partage des éphémérides est probablement la mesure au meilleur rapport impact/coût. Les opérateurs disposent d’informations orbitales, mais les données couramment accessibles ne sont pas assez précises pour prévoir finement toutes les traînées. Rendre cette information accessible en temps réel permettrait aux observatoires de planifier leurs observations en conséquence. SpaceX a eu des échanges techniques avec le centre de l’IAU et publie des éphémérides Starlink via Space-Track ; généraliser et standardiser ce partage est une décision opérationnelle, pas un défi d’ingénierie.
L’étude de Borlaff et ses co-auteurs soulève un problème de gouvernance d’une ressource partagée. L’orbite basse n’appartient à aucun acteur, mais de nombreux opérateurs l’encombrent. Les instruments scientifiques qui en dépendent, de la recherche fondamentale aux applications agricoles utilisant des données satellitaires, ne participent pas aux procédures d’autorisation de lancement. Leur accorder une place dans ces décisions relève d’un choix politique.
