Depuis des temps immémoriaux, les humains du monde entier regardent avec émerveillement le ciel nocturne. Le ciel étoilé a non seulement inspiré d’innombrables œuvres de musique, d’art et de poésie, mais a également joué un rôle important dans le chronométrage, la navigation et les pratiques agricoles en de nombreuses traditions.
Pour de nombreuses cultures, le ciel nocturne, avec ses étoiles, ses planètes et la Voie lactée, est considéré tout aussi important une partie de l’environnement naturel comme les forêts, les lacs et les montagnes ci-dessous. D’innombrables personnes à travers le monde regardent le ciel nocturne : non seulement des astronomes amateurs et professionnels, mais aussi des observateurs occasionnels qui aiment regarder les étoiles pour contempler notre place dans le cosmos.
Cependant, le ciel nocturne change. Non seulement la pollution lumineuse au sol augmente rapidement, mais nombre croissant de satellites et les débris spatiaux en orbite autour de la Terre ont également un impact sur le ciel nocturne.
Recherches antérieures ont montré que les satellites et les débris spatiaux peuvent augmenter la luminosité globale du ciel nocturne. Dans un nouveau papier dans Astronomie naturelle, mes collègues et moi avons appliqué ces connaissances pour prédire les performances d’une étude majeure du ciel astronomique. Nous avons constaté que ce phénomène peut rendre l’enquête 7,5 % moins efficace et 21,8 millions de dollars plus coûteux.
Un ciel plus lumineux
En tant qu’astronome culturel, je m’intéresse au rôle du ciel nocturne dans les traditions culturelles autour du monde. En particulier, je m’intéresse à la façon dont pollution lumineuse et l’augmentation du nombre de satellites affecte différentes communautés.
Le nombre de satellites en orbite augmente rapidement. Depuis 2019, le nombre de satellites fonctionnels en orbite a plus que doublé pour environ 7 600. L’augmentation est principalement due à SpaceX et à d’autres sociétés lancement de grands groupes de satellites fournir des communications Internet à haut débit dans le monde entier.
D’ici la fin de cette décennie, nous estimons qu’il pourrait y avoir 100 000 satellites en orbite autour de la Terre. Les collisions qui génèrent des débris spatiaux sont plus probable alors que l’espace se remplit de nouveaux satellites. D’autres sources de débris comprennent le destruction intentionnelle de satellites dans les tests de guerre spatiale.
Un nombre croissant de satellites et de débris spatiaux réfléchissent de plus en plus la lumière du soleil vers le côté nocturne de la Terre. Cela changera presque certainement l’apparence du ciel nocturne et compliquer la tâche des astronomes faire des recherches.
L’une des façons dont les satellites ont un impact sur l’astronomie est d’apparaître comme des points de lumière en mouvement, qui apparaissent sous forme de traînées sur les images des astronomes. Une autre consiste à augmenter luminosité diffuse du ciel nocturne. Cela signifie que tous les satellites trop faibles ou trop petits pour être vus individuellement, ainsi que tous les petits débris spatiaux, réfléchissent toujours la lumière du soleil, et leur effet collectif est de rendre le ciel nocturne moins sombre.
Des temps difficiles pour les astronomes
Dans notre recherchenous présentons les premiers calculs publiés des effets agrégés des satellites et des débris spatiaux en orbite terrestre basse sur les principales installations de recherche en astronomie au sol.
Nous avons examiné l’effet sur le projet étude à grande échelle du ciel nocturne à effectuer à l’observatoire Vera Rubin à partir de 2024. Nous avons constaté que, d’ici 2030, la lumière réfléchie par des objets en orbite terrestre basse augmentera probablement la luminosité de fond diffuse pour cette étude d’au moins 7,5 % par rapport à un ciel non pollué.
Cela réduirait également l’efficacité de cette enquête de 7,5 %. Au cours de la durée de vie de dix ans de l’enquête, nous estimons que cela ajouterait quelque 21,8 millions de dollars au coût total du projet.
Un ciel nocturne plus lumineux signifie que des expositions plus longues à travers les télescopes sont nécessaires pour voir des objets éloignés dans le cosmos. Cela signifie que pour les projets avec un temps d’observation fixe, moins de travaux scientifiques seront accomplis et il y aura une concurrence accrue pour l’accès au télescope.
De plus, un ciel nocturne plus clair réduira également les limites de détection des relevés du ciel, et les objets plus sombres pourraient ne pas être détectés, ce qui entraînerait des opportunités de recherche manquées.
Certains événements astrophysiques sont rares et si les chercheurs ne sont pas en mesure de les voir lorsqu’ils se produisent, il se peut qu’il ne soit pas possible de revoir facilement un événement donné pendant la période opérationnelle d’un levé. Un exemple d’objets faibles est les objets proches de la Terre – les comètes et les astéroïdes en orbite proche de la Terre. Un ciel nocturne plus lumineux rend plus probable que de tels objets potentiellement dangereux ne soient pas détectés.
Une transformation spectaculaire et sans précédent
L’augmentation de la luminosité diffuse du ciel nocturne modifiera également la façon dont nous voyons le ciel nocturne à l’œil nu. Comme l’œil humain ne peut pas résoudre les petits objets individuels aussi bien qu’un télescope, une augmentation des satellites et des débris spatiaux créera une augmentation encore plus importante de la luminosité apparente du ciel nocturne. (Lors de l’utilisation d’un télescope ou de jumelles, on pourrait distinguer plus de satellites gradateurs individuellement.)
L’augmentation prévue de la luminosité du ciel nocturne rendra de plus en plus difficile de voir les étoiles plus faibles et la Voie lactée, qui sont toutes deux importantes dans diverses traditions culturelles. Contrairement à la pollution lumineuse « au sol » (qui a tendance à être la pire près des grandes villes et des zones fortement peuplées), les changements dans le ciel seront visibles de pratiquement partout sur la surface de la Terre.
Nos modèles nous donnent une limite inférieure prudente pour une augmentation probable de la luminosité du ciel nocturne. Si le nombre de satellites et de débris spatiaux continue de croître au rythme prévu, les impacts seront encore plus prononcés.
Comme nous le notons dans notre article, « nous assistons à une transformation dramatique, fondamentale et peut-être semi-permanente du ciel nocturne sans précédent historique et avec une surveillance limitée ». Une telle transformation aura de profondes conséquences pour l’astronomie professionnelle ainsi que pour tous ceux qui souhaitent voir un ciel nocturne non pollué.
Cet article est republié de La conversation sous licence Creative Commons. Lis le article original.