Les satellites Starlink sont devenus un baromètre global de l'atmosphère terrestre.

• Les satellites en orbite basse mesurent la densité de la thermosphère via le paramètre B*
• Les changements B* corrèlent avec le flux radio solaire de 10,7 cm
• Environ 2000 satellites de différentes constellations participent aux observations
• La méthode aide à améliorer les prévisions de la météo spatiale

Tony Phillips, astronome renommé et vulgarisateur scientifique, a proposé l'idée de transformer les satellites des mégaconstellations en orbite terrestre basse en une sorte de capteur global de l'état de la haute atmosphère. La méthode repose sur des ensembles de données orbitales TLE ouvertes, publiées par le Commandement spatial des États-Unis, qui contiennent le paramètre B* – un coefficient reflétant la résistance de l'atmosphère.

En se déplaçant dans l'espace, tout objet est confronté à un air rare, mais néanmoins existant. Plus le gaz est dense à une altitude de plusieurs centaines de kilomètres, plus le freinage est fort et plus le satellite perd rapidement de l'altitude. Si la densité réelle de l'atmosphère dépasse le modèle prédit, le calcul de l'orbite ajuste B*, augmentant sa valeur. Ainsi, le changement de B* devient un indicateur indirect de la densité de l'air sur l'orbite du satellite et est accessible à chaque utilisateur.

L'activité solaire joue un rôle clé dans ce processus. L'augmentation des rayons ultraviolets chauffe la thermosphère – la couche de 90 à 600 km – provoquant son expansion. Le gaz élargi crée une résistance plus forte, et les orbites des satellites commencent à descendre plus rapidement. Selon Phillips, la vitesse de descente est corrélée au flux radio du Soleil à une longueur d'onde de 10,7 cm, et la réaction de l'atmosphère est observée environ deux jours après un changement de l'activité solaire.

De plus, les tempêtes géomagnétiques causées par les éruptions solaires peuvent provoquer des augmentations brusques et temporaires de la densité de l'atmosphère. De tels événements entraînent une accélération instantanée de la diminution des orbites, ce qui est également enregistré dans les changements de B*.

Pour vérifier l'hypothèse, le chercheur a inclus dans son analyse non seulement les satellites Starlink, mais aussi d'autres grandes constellations : environ 1000 appareils Starlink, 107 satellites Planet Labs SuperDove, 391 satellites Amazon Kuiper et 651 satellites Eutelsat OneWeb. Les différentes altitudes de leurs orbites permettent de comparer la réaction des différentes couches de la thermosphère, transformant le réseau en station météorologique distribuée sans avoir besoin de lancer de nouvelles missions scientifiques.

Restrictions et perspectives

La méthode a plusieurs limitations. Certains satellites effectuent des corrections orbitales, changent d'orientation ou activent des moteurs, ce qui peut fausser les données. De plus, la précision des TLE est inférieure à celle des instruments de mesure spécialisés. Cependant, un grand volume d'observations permet de séparer statistiquement les anomalies individuelles des tendances générales.

Compte tenu de ces particularités, un tel « baromètre » est capable d'améliorer les modèles de météo spatiale, d'augmenter la précision de l'évaluation des risques de collisions et de dégradation des satellites, ainsi que d'élargir nos connaissances sur la façon dont les couches supérieures de l'atmosphère réagissent aux perturbations solaires et géomagnétiques.

Source : 3DNews