Ciel voilé au-dessus de la radioastronomie

Cette image, prise le 13 novembre 2019 par une caméra du télescope de 4 m Victor M. Blanco du Cerro Tololo Inter-American Observatory (au Chili), montre les traînées lumineuses laissées sur le capteur par le passage de plusieurs satellites StarLink, lancés quelques jours auparavant.
Photo: CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/DECam Cette image, prise le 13 novembre 2019 par une caméra du télescope de 4 m Victor M. Blanco du Cerro Tololo Inter-American Observatory (au Chili), montre les traînées lumineuses laissées sur le capteur par le passage de plusieurs satellites StarLink, lancés quelques jours auparavant.

L’auteur est astronome, communicateur scientifique et professeur de didactique des sciences à l’UQAM.

Le 12 mai dernier, des astronomes membres du consortium Event Horizon Telescope (EHT) dévoilaient la toute première image du gigantesque trou noir situé au centre de notre galaxie, la Voie lactée. Avec une masse quatre millions de fois supérieure à celle du Soleil, Sagittarius A* (c’est son nom) est le second trou noir dont nous obtenons ainsi une image directe, après celui qui se terre au centre de la galaxie elliptique géante M87, dont l’image a été publiée par la même équipe en avril 2019.

L’EHT est un télescope « virtuel » composé de huit radiotélescopes disséminés aux quatre coins de la planète. Chaque instrument individuel observe la même cible au même moment ; les images ainsi produites sont ensuite combinées à l’aide de puissants ordinateurs (appelés corrélateurs) et d’horloges atomiques ultraprécises. Cela permet de produire une image unique dont la résolution, c’est-à-dire la capacité à discerner de fins détails, équivaut à celle d’un seul radiotélescope géant dont le diamètre serait égal à celui de la planète entière.

C’est ainsi que l’EHT a permis d’observer directement le trou noir Sagittarius A*, un objet dont le diamètre est inférieur à celui de l’orbite de Mercure, mais qui est situé à plus de 26 000 années-lumière de la Terre. Il s’agit d’une prouesse technologique remarquable, l’équivalent d’observer un beigne sur la Lune.

Malheureusement, l’avenir de cette technologie, comme de l’ensemble de la recherche en radioastronomie, est menacé par une forme de pollution insidieuse dont on entend peu parler, mais qui inquiète de plus en plus les astronomes : la pollution radio. Les émetteurs terrestres et spatiaux dans les domaines de fréquences radio utiles en radioastronomie deviennent en effet de plus en plus nombreux et puissants, et « noient » littéralement les faibles signaux venus de sources lointaines.

Les fréquences radio sont divisées en blocs alloués à différents utilisateurs, afin de prévenir les interférences entre signaux. C’est ainsi que les fréquences de la radio FM sont dans un bloc distinct de celles de la radio AM, de la télévision ou des communications radio de la police. C’est l’Union internationale des télécommunications, un organisme de l’ONU, qui est responsable de gérer ces allocations, l’un des buts de l’exercice étant de protéger les bandes de fréquences dont ont besoin les astronomes pour observer le ciel.

Or, depuis les débuts de l’ère spatiale, la multiplication des satellites en tous genres (télécommunication, GPS, etc.) et l’avènement de la téléphonie mobile, désormais omniprésente, on assiste à une lente érosion des bandes de fréquences affectées à la radioastronomie et à l’empiètement par des ondes parasites de certains blocs de fréquence réservés à la recherche.

La situation risque de s’aggraver encore plus avec la multiplication des entreprises commerciales désireuses d’offrir des services de téléphonie et d’Internet par satellite, comme SpaceX et OneWeb. Juste pour SpaceX, l’entreprise d’Elon Musk, on parle à terme de la mise en orbite de plus de 35 000 satellites qui échangeront constamment des signaux radios de forte puissance avec diverses bases terrestres ! Pour les radioastronomes, ce sera comme d’essayer d’entendre un chuchotement en plein concert rock…

Ce n’est pas que la radioastronomie qui est menacée : la multiplication des satellites en orbite autour de la Terre crée aussi une forme de pollution lumineuse qui nuira à l’observation astronomique dans le domaine des ondes visibles (la lumière). Lors d’un atelier virtuel tenu le 25 mars dernier sous l’égide de l’American Astronomical Society, l’astronome Patrick Seitzer, de l’Université du Michigan, a présenté des chiffres inquiétants : dans quelques années, ce sont plus de 100 000 satellites qui pourraient ainsi encombrer les orbites basses terrestres.

Il ne sera alors plus possible d’observer étoiles et galaxies lointaines avec les plus grands télescopes terrestres sans que ces engins spatiaux ne laissent une traînée lumineuse parasite sur les détecteurs astronomiques, ruinant l’essentiel des observations.

Les satellites ne sont pas la seule menace à la recherche en astronomie optique. On connaît déjà les risques que la pollution lumineuse fait peser sur l’observation des étoiles : en éclairant directement le ciel, l’éclairage urbain crée un voile de lumière qui nous empêche de voir les astres les moins brillants. Mais voilà que plusieurs producteurs d’énergie étudient sérieusement la possibilité de lancer de vastes miroirs en orbite à plus de 800 km d’altitude pour réfléchir la lumière solaire vers des fermes de panneaux solaires, ce qui permettrait de continuer à produire de l’électricité même après le coucher du Soleil.

On n’arrête pas le progrès, mais à quel coût pour l’astronomie ? Au rythme où vont les choses, les astronomes devront peut-être bientôt s’exiler sur la face cachée de la Lune pour poursuivre leur exploration du cosmos…

À voir en vidéo