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Même si SpaceX essaie de noircir ses satellites, ils peuvent toujours perturber l'astronomie
Même si SpaceX essaie de noircir les satellites Starlink pour réduire leur luminescence, ils peuvent toujours perturber l'astronomie,
selon une étude de l'American Astronomical Society
Avec le projet Starlink, SpaceX, la société d'astronautique et de vol spatial du milliardaire Elon Musk, envisage de créer une mégaconstellation d'environ 42 000 petits satellites lancés en orbite terrestre basse pour offrir une connexion Internet haut débit à toute la Terre. Le projet est ambitieux et les tout premiers tests du réseau montrent de très bonnes vitesses de connexion, mais la luminescence des satellites Starlink pourrait avoir un impact négatif sur l'astronomie. En plus, si l'entreprise a depuis essayé de les noircir pour réduire l'impact, une nouvelle étude vient de montrer que cela peut toujours perturber l'observation des astres.
SpaceX et ses satellites pourraient impacter négativement sur l'astronomie
Lancé en mai 2019, le lot initial de 60 satellites Starlink a suscité quelques inquiétudes quant à la possibilité que les grandes constellations de satellites en orbite terrestre basse interfèrent avec les observations astronomiques. Plus tard en 2020, alors que SpaceX venait de lancer environ 240 satellites, des centaines d'astronautes ont averti que les constellations artificielles pourraient nuire à l'astronomie. En août, des représentants d'Amazon et de SpaceX, ainsi qu'un consultant anciennement de OneWeb, ont participé à un récent atelier appelé Satellite Constellations 1 (SATCON1), qui a réuni des centaines d'astronomes.
L’atelier a été organisé par l'American Astronomical Society (AAS) et le NOIRLab de la National Science Foundation, qui ensuite publié un rapport sur la situation. Le rapport de l'atelier a révélé que des constellations de satellites lumineux, comme le réseau Starlink d'Elon Musk, vont fondamentalement changer l'astronomie optique et infrarouge au sol et pourraient avoir un impact sur l'apparence du ciel nocturne pour les astronomes du monde entier. À titre d'exemple, les astronomes ont montré que le premier lot de satellites Starlink en orbite est plus lumineux que 99 % des objets en orbite basse.
Pour ces derniers, il s'agit d'une préoccupation énorme, étant donné le désir d'Elon Musk de lancer plus de 12 000 satellites Starlink et à long terme jusqu'à 42 000. L'objectif de Starlink est, rappelons-le, de fournir l'Internet à haut débit à des clients du monde entier. De façon décourageante, les commentaires du PDG de SpaceX en mars 2020 semblaient incongrus par rapport à la réalité émergente, dans laquelle Musk affirmait que Starlink « ne causerait aucun impact dans les découvertes astronomiques, zéro ». De façon encourageante, cependant, il a également déclaré que SpaceX « prendra des mesures correctives si elle est au-dessus de zéro ».
Notons que SpaceX devrait avoir très bientôt des concurrents de taille, tous désireux d'offrir une connexion Internet haut débit à la terre depuis l'espace. Logiquement, ces derniers déploieront également des milliers de satellites pour construire d'autres mégaconstellations. Parmi ces entreprises, on distingue Télésat et LeoSat Enterprises du Canada, Amazon et OneWeb de Jeff Bezos. Par conséquent, d'ici quelques années, les traînées de lumière causées par la réflexion de ces satellites pourraient dégrader les images astronomiques.
Quelque temps après, SpaceX a répondu en déployant des DarkSats, dans lesquels les satellites Starlink ont reçu un revêtement plus sombre pour réduire l'albédo, ou réflectivité. Ces DarkSats, connus sous le nom de version Starlink-1130, ont été inclus dans un lot de satellites lancés par SpaceX le 7 janvier 2020. Cette initiative vise à réduire la luminosité de la constellation Starlink, dont les scientifiques craignent qu'elles n'interfèrent avec les observations astronomiques. Au cours de 2020, les chercheurs ont réalisé une étude sur les DarkSats afin d'évaluer l'efficacité de la mesure.
La réflectivité des satellites Starlink a diminué, mais pas au degré requis
L'étude, dont le rapport a été publié le 7 décembre dernier, a été réalisée par un groupe d'astronomes composé de : Takashi Horiuchi, Hidekazu Hanayama et Masatoshi Ohish de l'Observatoire astronomique national du Japon. Horiuchi et ses collègues ont observé les satellites à l'aide du télescope Murikabushi de l'Observatoire astronomique d'Ishigakijima. L'équipe a observé les DarkSats en même temps que la version originale, connue sous le nom de Starlink-1113, à de multiples longueurs d'onde de lumière. Ce télescope permet aux scientifiques de faire des observations simultanées dans les bandes verte, rouge et proche infrarouge.
L'équipe a également comparé la luminosité des objets réfléchissants à celle des étoiles de référence. Au total, l'équipe a effectué quatre observations différentes entre avril et juin 2020. Le rapport d'étude, publié dans la revue The Astrophysical Journal, a révélé que les satellites Starlink DarkSats, dotés d'un revêtement antireflet, sont deux fois moins brillants que la version standard. Selon les auteurs de l'étude, il s'agit bien sûr d'une amélioration, mais pas encore suffisante. Ces DarkSats continuent également à causer des problèmes à d'autres longueurs d'onde de la lumière.
En effet, les scientifiques ont constaté que "l'albédo des DarkSats est environ la moitié de celui de STARLINK-1113". C'est une amélioration décente du spectre visuel, mais elle n'est pas encore très importante. De plus, les astronomes estiment que des problèmes persistent sur d'autres longueurs d'onde. « Le noircissement de la peinture sur les DarkSats réduit certainement de moitié la réflexion de la lumière solaire par rapport aux satellites Starlink d'origine, mais l'impact négatif de la constellation sur les observations astronomiques demeure », a déclaré Horiuchi au magazine Physics World.
Il a déclaré que l'effet d'atténuation est « bon dans la région UV/optique » du spectre, mais « le revêtement noir augmente la température de surface des DarkSats et affecte les observations dans l'infrarouge intermédiaire ». Cependant, il semble que SpaceX travaille sur une autre version des satellites Starlink au cas où l'expérience des DarkSats ne marcherait pas. Selon le magazine Sky and Telescope, une troisième version des satellites Starlink est censée être encore moins réfléchissante. Appelés "VisorSats", ils comporteraient un pare-soleil qui assombrit les satellites lorsqu'ils atteignent leur altitude opérationnelle.
SpaceX aurait lancé quelques VisorSats l'année dernière, mais on ne sait pas encore dans quelle mesure leur albédo est réduit par rapport à la version originale, ni si ces versions présenteront des températures de surface élevées. Horiuchi a déclaré à Physics World que SpaceX devrait sérieusement envisager de relever l'altitude de la constellation Starlink pour réduire encore la luminosité de ces objets. Les satellites Starlinks sont actuellement en orbite à des hauteurs atteignant 547 km (340 miles). Comparez à cela, OneWeb, un concurrent de SpaceX, viserait une constellation de satellites en orbite à 750 miles (1200 km). Par conséquent, sa constellation sera considérablement plus sombre.
Source : Rapport de l'étude
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Amazon dévoile les antennes de son projet d'Internet par satellite Kuiper et prévoit un lancement en 2024
Amazon dévoile les antennes paraboliques de son projet d'Internet par satellite Kuiper et prévoit un lancement en 2024
la société estime que ses terminaux sont plus performants que ceux de Starlink
Les futurs utilisateurs de l'Internet par satellite Kuiper d'Amazon devraient avoir le choix entre plusieurs types de terminaux, offrant diverses possibilités de connexion. Le géant américain des services de cloud computing a dévoilé mardi trois tailles différentes pour ses terminaux chargés d'assurer la liaison avec sa constellation Kuiper, avec des débits théoriques allant de 100 Mb/s à 1 Gb/s. Amazon affirme que "ses terminaux sont plus petits, plus abordables et plus performants que ceux utilisés par ses concurrents, tels que le terminal proposé par Starlink d'Elon Musk". En outre, l'entreprise prévoit de commencer la mise en orbite des satellites Kuiper en 2024.
Le projet Kuiper d'Amazon vise à fournir un accès Internet haut débit rapide et abordable via une constellation de satellites en orbite terrestre basse. Avec ce projet, la société vise à couvrir des dizaines de millions de clients dans des communautés non desservies ou mal desservies par les télécoms dans le monde entier. En gros, c'est un concurrent direct du réseau Starlink de SpaceX. Contrairement à Starlink, Kuiper n'est pas encore opérationnel, puisqu’aucun des 3 000 satellites devant former la constellation n'a encore été lancé. Mais Amazon vient de franchir une étape en dévoilant les terminaux qui assureront la liaison entre Kuiper et les appareils au sol.
Amazon a présenté trois différents types d'antennes satellites. Les utilisateurs peuvent installer l'une des trois antennes afin de se connecter aux satellites Kuiper. Les terminaux, les satellites et les terminaux au sol seront tous alimentés par une puce conçue par Amazon, appelée Prometheus. Selon le géant américain des services cloud, cette puce "combine la puissance de traitement d'une puce modem 5G que l'on trouve dans les smartphones modernes, la capacité d'une station de base cellulaire à gérer le trafic de milliers de clients à la fois, et la capacité d'une antenne de liaison à micro-ondes à prendre en charge une puissante connexion point à point".
La puce Prometheus devrait permettre à chaque satellite de traiter jusqu'à un térabit par seconde de données. Les trois modèles de terminaux sont les suivants :
- un modèle carré de 28 centimètres de côté destiné aux particuliers et aux petites entreprises, qui offrira des vitesses allant jusqu'à 400 mégabits par seconde pour moins de 400 dollars ;
- un modèle compact de 18 centimètres sur 18 centimètres, qui, selon Amazon, est le "terminal client le plus abordable" de Kuiper et qui offre également des vitesses allant jusqu'à 100 mégabits par seconde ;
- un modèle de 48 centimètres par 76 centimètres qui servira les applications gouvernementales, de télécommunications et d'entreprise et atteindra des vitesses de 1 Gb/s. Le prix de ce modèle n'a pas encore été communiqué.
« Notre objectif avec le projet Kuiper n'est pas seulement de connecter les communautés non desservies et mal desservies, mais également de les ravir par la qualité, la fiabilité et la valeur de leur service. Depuis le premier jour, chaque décision technologique et commerciale que nous avons prise s'est concentrée sur ce qui offrirait la meilleure expérience à nos clients dans le monde, et notre gamme de terminaux clients reflète ces choix », a déclaré Rajeev Badyal, vice-président de la technologie du projet Kuiper. Deux prototypes des satellites Kuiper devraient être lancés ce semestre à bord d'une fusée Vulcan Centaur de United Launch Alliance.
En février, le projet Kuiper a reçu l'approbation de la FCC (Federal Communications Commission) des États-Unis pour déployer plus de 3 000 satellites, ce qui inclut la clause selon laquelle Amazon doit retirer les satellites de la constellation à la fin de leurs missions d'une durée de sept ans. Dans l'ensemble, le projet Kuiper prévoit actuellement 83 lancements de satellites au cours des cinq prochaines années. En avril dernier, Amazon a signé des accords avec Arianespace, Blue Origin et United Launch Alliance pour atteindre cet objectif. Ces accords laissaient commodément de côté SpaceX, l'un des principaux concurrents du projet Kuiper.
Mais quelques mois plus tard, Amazon a changé son fusil d'épaule et le vice-président senior Dave Limp a évoqué la possibilité qu'Amazon se coordonne avec SpaceX pour les lancements afin de respecter le calendrier ambitieux. Le déploiement fixé à 2024 permettrait à Amazon de respecter l'obligation réglementaire de lancer la moitié de son réseau Kuiper d'ici à 2026. Limp, qui supervise les appareils grand public d'Amazon, a déclaré que l'entreprise prévoyait de fabriquer 3 à 5 satellites par jour pour atteindre cet objectif. « Nous effectuerons certainement des tests bêta avec des clients commerciaux en 2024 », a ajouté Limp.
Amazon, qui prévoit d'investir plus de 10 milliards de dollars dans le réseau Kuiper, considère que son expérience dans la production de millions d'appareils à partir de sa centrale d'électronique grand public constitue un avantage par rapport à son rival SpaceX, dont le réseau Starlink compte déjà près de 4 000 satellites en orbite terrestre basse. SpaceX a récemment dévoilé ses satellites Starlink "V2 Mini" de nouvelle génération et affirme qu'ils offrent une capacité par satellite 4 fois supérieure à celle des versions précédentes. Ces nouveaux satellites représentent l'avenir de la constellation Starlink et un premier lot de 21 satellites a déjà été lancé.
Les satellites V2 Mini seront exploités dans le cadre de la licence FCC Starlink Gen2 de SpaceX, qui autorise actuellement la société à lancer jusqu'à 7 500 satellites sur un total nominal de 29 998. En même temps qu'elle continue à compléter sa constellation Starlink Gen1 de 4 408 satellites avec des satellites V1.5 plus petits, SpaceX a déjà commencé à lancer en orbite terrestre basse les mêmes petits satellites V1.5 sous la licence Gen2. À terme, ces satellites plus petits et moins performants seront probablement remplacés par des satellites V2 plus grands. En fait, SpaceX a construit des satellites V2 de taille moyenne et taille normale.
« Les V2 Mini sont plus petits que les satellites V2 (d'où leur nom). Toutefois, ne vous laissez pas tromper par leur nom. Les V2 Mini comprennent des antennes réseau à commande de phase plus avancées et l'utilisation de la bande E pour le backhaul, ce qui permettra au réseau Starlink de fournir environ quatre fois plus de capacité par satellite que les itérations précédentes », a déclaré SpaceX dans un communiqué. L'entreprise n'a pas précisé la quantité de données que chaque satellite V2 Mini peut fournir, mais les satellites Starlink de première génération ont été conçus pour une capacité globale de liaison descendante de 17 à 23 Gb/s par satellite.
Source : Amazon
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Le projet de satellite Internet Kuiper d'Amazon utilisera des lasers spatiaux pour transmettre des données
Le projet de satellite Internet Kuiper d'Amazon utilisera des lasers spatiaux pour transmettre des données, ce système est conçu pour optimiser la vitesse, le coût et la fiabilité
Mettant fin à des années de spéculation, Amazon a reconnu que ses satellites du projet Kuiper utiliseront des liaisons laser pour communiquer entre eux, et affirme que le système a déjà été testé avec succès en orbite.
Ce système, connu sous le nom de liaisons optiques intersatellites (OISL), permet de transmettre des données plus rapidement et plus efficacement qu'en envoyant des signaux des satellites vers les stations terrestres, en passant par des câbles à fibre optique, puis en remontant vers d'autres satellites.
"Grâce aux liaisons optiques intersatellites de notre constellation de satellites, le projet Kuiper fonctionnera effectivement comme un réseau maillé dans l'espace", a déclaré aujourd'hui Rajeev Badyal, vice-président de la technologie du projet Kuiper, dans un communiqué de presse. "Ce système est entièrement conçu en interne pour optimiser la vitesse, le coût et la fiabilité, et l'ensemble de l'architecture fonctionne parfaitement depuis le début."
Amazon a déclaré que le système de laser infrarouge a été testé en utilisant deux prototypes de satellites qui ont été lancés en orbite terrestre basse en octobre. Le système a été capable de maintenir des vitesses de transmission de données de 100 gigabits par seconde (Gbps) sur une distance de près de 621 miles (1 000 kilomètres) pendant des fenêtres de test d'une heure ou plus.
Le mois dernier, Amazon a indiqué que les premiers essais par satellite avaient enregistré un "taux de réussite de 100 %", mais la société s'est abstenue de mentionner le système de liaison laser jusqu'à aujourd'hui. Amazon a déclaré que le test OISL a validé le dernier élément de l'infrastructure de communication du projet Kuiper. "Nous sommes ravis de pouvoir prendre en charge ces capacités OISL de nouvelle génération sur chaque satellite Kuiper dès le premier jour", a déclaré M. Badyal.
Stan Shull, fondateur d'une société de conseil spatial basée à Bellevue, dans l'État de Washington, appelée Alliance Velocity, a déclaré que la réussite du test OISL constituait un grand pas en avant dans la volonté du projet Kuiper de lancer sa constellation de 3 236 satellites et de mettre l'internet à haut débit à la disposition de dizaines de millions de personnes dans le monde qui sont mal desservies. La production de satellites devrait commencer sérieusement ce mois-ci dans une usine de Kirkland, dans l'État de Washington.
"Étant donné que Kuiper accélère actuellement sa production de masse pour commencer le déploiement à grande échelle en 2024, il s'agit d'une étape cruciale", a déclaré M. Shull. "Selon leur licence FCC, Kuiper doit lancer environ la moitié de leur constellation, soit environ 1 600 satellites, d'ici l'été 2026. Si cette mission de démonstration ne s'était pas déroulée correctement, notamment en ce qui concerne la validation des liaisons optiques intersatellites, ce calendrier aurait pu être remis en question. Aujourd'hui, il semble que Kuiper ait le vent en poupe".
Bien qu'Amazon ait considéré l'existence du système OISL comme une information confidentielle, la grande révélation d'aujourd'hui n'est pas vraiment un choc pour les observateurs attentifs. Il y a quatre ans, les offres d'emploi du projet Kuiper indiquaient qu'il prévoyait de développer un système de liaison laser à 100 Gbps. Il y a deux mois, Tim Farrar, consultant en télécommunications, a émis l'hypothèse qu'Amazon pourrait ne pas publier de photos de ses satellites parce qu'elle ne voulait pas révéler la présence de matériel de communication laser avant d'être prête à le faire.
Le réseau Starlink de SpaceX, qui compte plus de 2 millions d'abonnés et a une longueur d'avance sur le projet Kuiper, tire déjà parti des liaisons optiques intersatellites. "Starlink indique qu'il dispose déjà de plus de 8 000 lasers spatiaux dans sa constellation déployée de plus de 5 000 satellites, avec la capacité de permettre un transfert de données allant jusqu'à 100 Gbps sur chaque liaison", note M. Shull. "Cela semble à peu près comparable à la capacité démontrée par Kuiper."
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