De nouvelles recherches suggèrent que la prolifération des constellations de mégasatellites pourrait contribuer à la pollution atmosphérique, au-delà du problème déjà préoccupant des débris spatiaux. L'étude souligne les dommages potentiels causés à l'atmosphère terrestre par la rentrée des engins spatiaux et des étages de fusée, ainsi que le risque accru de déchets spatiaux ayant un impact sur la planète.

Selon une étude préliminaire sur ArXiv, la rentrée des engins spatiaux injecte des quantités importantes de matériaux dans la mésosphère et la basse thermosphère, ce qui pourrait affaiblir la couche d'ozone terrestre. Bien qu'elle soit en attente d'un examen par les pairs, cette recherche s'ajoute à un ensemble croissant d'enquêtes universitaires sur les effets environnementaux de l'augmentation de l'activité spatiale. L'étude établit une distinction entre les "déchets spatiaux", définis comme les matériaux artificiels entrants et leurs effets sur l'atmosphère terrestre, et les débris spatiaux en orbite.

La recherche, menée par des scientifiques de la Technische Universität Braunschweig, indique que la rentrée de "métaux de transition" tels que le titane et le cuivre - couramment utilisés dans les engins spatiaux et les étages de fusée - pourrait déclencher des "effets néfastes à long terme sur l'atmosphère, tels que la réduction de la couche d'ozone, des effets radiatifs et des changements dans la formation des nuages, si aucune mesure n'est prise". L'article note également l'utilisation d'aciers inoxydables et d'aluminium dans le matériel spatial, les scientifiques suggérant d'étudier plus avant l'impact potentiel de l'aluminium.

Leonard Schulz, chercheur à la Technische Universität Braunschweig, a souligné la nécessité de comprendre l'ampleur du problème, notamment en identifiant les déchets spatiaux qui survivent à la rentrée et ont un impact sur la Terre. "L'augmentation des matériaux injectés dans l'atmosphère terrestre est vraiment sans précédent", a déclaré Schulz à SpaceNews. "Nous constatons aujourd'hui les premiers effets d'une nouvelle ère dans les activités spatiales, l'ère des grandes constellations de satellites. La recherche doit vraiment se concentrer sur les effets possibles de ces substances sur la couche d'ozone", a-t-il déclaré.

Schulz a noté que les risques associés sont importants, malgré la nécessité de poursuivre les investigations. La recherche indique que l'afflux de "déchets spatiaux" a plus que doublé entre 2020 et 2024, principalement en raison des matériaux provenant des engins spatiaux. L'impact environnemental de la rentrée des engins spatiaux dépasse désormais celui des météorites. "Cela montre que le début de l'ère des grandes constellations de satellites est le principal facteur de l'augmentation de la rentrée de déchets spatiaux dans l'atmosphère", indique l'article. "Il est déconseillé de laisser se poursuivre cette expérience incontrôlée sur notre atmosphère", a déclaré M. Schulz. "Nous devrions nous efforcer de réduire dès maintenant la masse introduite dans l'atmosphère, tout en conservant la capacité de poursuivre l'utilisation et l'exploration de l'espace.

Schulz plaide pour une collaboration entre les scientifiques et l'industrie afin d'atteindre ces objectifs, déclarant : "Une première étape consiste à partager les données, par exemple sur la composition des engins spatiaux. Si certains membres de l'industrie nous ont énormément aidés en partageant ces données, beaucoup ne sont pas disposés à le faire."

Schulz a également participé à une autre étude, menée par Robin Wing du Leibniz Institute of Atmospheric Physics, examinant la rentrée incontrôlée d'un étage supérieur de SpaceX Falcon 9. Cette étude s'est concentrée sur la pollution résultant de la rentrée, traçant un panache de vapeur de lithium après la désintégration de l'étage au-dessus de l'Europe centrale. Les chercheurs ont trouvé des "preuves solides" reliant le panache de lithium à l'événement Falcon 9, ce qui confirme les inquiétudes selon lesquelles le trafic spatial pourrait polluer la haute atmosphère. "Cette découverte confirme les inquiétudes croissantes selon lesquelles le trafic spatial pourrait polluer la haute atmosphère d'une manière qui n'est pas encore totalement comprise", ont conclu Wing et ses coauteurs dans l'article. "La croissance continue des lancements et des rentrées de satellites pourrait entraîner des effets cumulatifs, avec des implications pour la composition atmosphérique à long terme et les interactions climatiques."

L'équipe de Wing développe actuellement un nouveau système lidar multi-métaux pour les débris spatiaux afin de suivre divers éléments dans la mésosphère. "Nous espérons qu'en effectuant des observations à long terme des rapports lithium/sodium, nous pourrons déterminer l'impact des débris spatiaux qui rentrent dans l'atmosphère." Le lidar permettra également d'étudier systématiquement d'autres métaux, notamment le cuivre, le titane et l'aluminium, potentiellement liés à l'industrie spatiale.

Wing a reconnu la difficulté d'évaluer définitivement les implications pour la planète : "En termes simples, nous n'en savons pas encore assez. Il est nécessaire de poursuivre les recherches. Cependant, je dirais qu'il existe une préoccupation réaliste pour la chimie de la moyenne atmosphère", a déclaré Wing, "en particulier la couche d'ozone, avec l'introduction de tant de matériaux et d'éléments qui ne sont pas naturellement présents dans l'atmosphère." Il a également souligné l'impact des gaz d'échappement des fusées sur l'atmosphère. "L'injection de vapeur d'eau, de carburant, de débris et d'autres éléments associés aux lancements de fusées pourrait devenir une préoccupation importante si les tendances actuelles en matière de lancement se maintiennent", a déclaré Wing.