L’expansion rapide de l’intelligence artificielle et des services cloud crée une énorme demande de puissance de calcul. Cette montée en puissance met à rude épreuve l’infrastructure de données, qui nécessite de grandes quantités d’énergie pour fonctionner. Ici sur Terre, un centre de données de taille moyenne peut consommer suffisamment d’énergie pour alimenter environ 16 500 foyers, et même des installations plus grandes peuvent consommer autant d’énergie qu’une petite ville.
Au cours des dernières années, les leaders technologiques ont de plus en plus défendu l’infrastructure d’IA spatiale comme moyen de répondre aux besoins en énergie des centres de données.
Dans l’espace, la lumière du soleil est abondante et fiable, et les panneaux solaires peuvent la convertir en électricité. Le 4 novembre 2025, Google a annoncé le projet Suncatcher, une proposition audacieuse visant à lancer une constellation de 81 satellites en orbite terrestre basse. Le plan est d’utiliser cette constellation pour collecter la lumière du soleil afin d’alimenter les centres de données d’IA de nouvelle génération dans l’espace. Ainsi, au lieu de transmettre de l’énergie à la Terre, cette constellation transmettrait des données à la Terre.
Par exemple, si vous demandez à un chatbot comment préparer du pain au levain, au lieu d’allumer un centre de données en Virginie pour élaborer une réponse, la requête est envoyée à une constellation dans l’espace, traitée par une puce alimentée uniquement par l’énergie solaire, et la recette est renvoyée à votre appareil. Cela signifie laisser la grande quantité de chaleur produite dans le vide froid de l’espace.
En tant qu’entrepreneur technologique, j’admire les projets ambitieux de Google. Mais en tant que scientifique spatial, je prédis que l’entreprise devra bientôt s’intéresser aux débris spatiaux, un problème croissant.
mathématiques du désastre
Les débris spatiaux – l’ensemble des objets fabriqués par l’homme disparus en orbite terrestre – ont déjà un impact sur les agences spatiales, les entreprises et les astronautes. Ces débris comprennent de gros morceaux tels que des étages de fusée usés et des satellites morts, ainsi que de petits morceaux de peinture et d’autres débris provenant de satellites abandonnés.
Les débris spatiaux se déplacent sur une orbite terrestre basse à des vitesses hypersoniques d’environ 17 500 milles par heure (28 000 km par heure). À cette vitesse, frapper un morceau de la taille d’une myrtille équivaudrait à être frappé par une enclume qui tombe.
La destruction de satellites et les tests antisatellites ont généré une quantité alarmante de débris, une crise désormais exacerbée par l’expansion rapide des flottes de satellites commerciaux tels que Starlink de SpaceX. Le réseau Starlink compte plus de 7 500 satellites et fournit un accès Internet haut débit mondial.
L’US Space Force utilise un radar au sol et des télescopes optiques pour suivre activement plus de 40 000 objets plus gros qu’une balle de softball. Cependant, ce nombre représente moins de 1 % des objets mortels en orbite. La plupart sont trop petits pour être identifiés et suivis de manière fiable avec ces télescopes.
En novembre 2025, trois astronautes chinois à bord de la Station spatiale Tiangong ont été contraints de reporter leur retour sur Terre après que leur capsule ait été heurtée par des débris spatiaux. En 2018, un incident similaire survenu sur la Station spatiale internationale a conduit les médias russes à spéculer que les astronautes de la NASA avaient intentionnellement saboté la station, soulevant des questions sur les relations américano-russes.
La coque orbitale du projet de Google, une orbite héliosynchrone située à environ 650 kilomètres au-dessus de la Terre, constitue un emplacement privilégié pour un accès ininterrompu à l’énergie solaire. Sur cette orbite, le panneau solaire du vaisseau spatial est constamment exposé à la lumière directe du soleil, où il peut produire de l’électricité pour alimenter la charge utile de l’IA embarquée. Mais pour cette raison, l’orbite héliosynchrone est également l’autoroute la plus fréquentée en orbite terrestre basse, et les objets sur cette orbite sont les plus susceptibles d’entrer en collision avec d’autres satellites et débris.
À mesure que de nouveaux objets arrivent et que ceux existants se désintègrent, l’orbite terrestre basse pourrait se rapprocher du syndrome de Kessler. Selon cette théorie, lorsque le nombre d’objets en orbite terrestre basse dépasse un seuil critique, les collisions entre objets vont générer une nouvelle cascade de débris. A terme, cette série de collisions pourrait rendre certaines orbites totalement inutilisables.
Impact sur le projet Suncatcher
Le projet Suncatcher propose un cluster de satellites équipés de grands panneaux solaires. Ils volent dans un rayon de seulement 1 kilomètre et chaque nœud est espacé de moins de 200 mètres. Pour mettre cela en perspective, imaginez une piste de course à peu près de la taille du Daytona International Speedway. Là, 81 voitures courent à 17 500 mph, séparées par des écarts sur la distance nécessaire pour freiner en toute sécurité sur l’autoroute.
Cette structure ultra-dense est nécessaire pour que les satellites puissent se transmettre des données. Cette constellation répartit les charges de travail complexes de l’IA entre les 81 unités, leur permettant de « penser » et de traiter simultanément les données comme un seul cerveau géant distribué. Google s’associe à une société spatiale pour lancer deux prototypes de satellites d’ici début 2027 afin de tester son matériel.
Mais dans le vide de l’espace, le vol en formation est une bataille constante avec la physique. L’atmosphère en orbite terrestre basse est incroyablement mince, mais elle n’est pas vide. Les particules d’air clairsemées créent une traînée orbitale sur le satellite. Cette force pousse le vaisseau spatial, le ralentit et réduit son altitude. Les satellites ayant une plus grande surface ont plus de problèmes de traînée car ils agissent comme des voiles qui captent le vent.
Ajoutant à cette complexité, les flux de particules provenant du Soleil et les champs magnétiques, connus sous le nom de météorologie spatiale, peuvent faire varier de manière imprévisible la densité des particules atmosphériques en orbite terrestre basse. Ces variations affectent directement la traînée orbitale.
Lorsque la distance entre les satellites est inférieure à 200 mètres, il n’y a aucune marge d’erreur. Un seul impact pourrait non seulement détruire un seul satellite, mais également provoquer des explosions dans les satellites voisins, anéantissant des amas entiers et déclenchant une cascade qui disperserait de manière aléatoire des millions de nouveaux débris sur une orbite déjà minée.
L’importance de l’évitement actif
Pour éviter les collisions et les cascades, les sociétés de satellites peuvent adopter des normes sans laisser de trace. Cela signifie concevoir des satellites qui peuvent être retirés de leur orbite en toute sécurité sans se fragmenter, sans libérer de débris ni mettre en danger les pays voisins. Pour les constellations denses et complexes comme Suncatcher, répondre à ce critère peut nécessiter d’équiper le satellite d’un « réflecteur » qui détecte et danse de manière autonome autour des régions de débris. La conception actuelle de Suncatcher n’inclut pas ces fonctionnalités d’évasion active.
Au cours des six premiers mois de 2025 seulement, la constellation Starlink de SpaceX a effectué un nombre stupéfiant de 144 404 manœuvres d’évitement de collision pour éviter les débris et autres engins spatiaux. De même, un capteur solaire peut rencontrer un débris plus gros qu’un grain de sable toutes les cinq secondes.
L’infrastructure actuelle de suivi d’objets se limite généralement aux débris plus gros qu’une balle de softball, laissant des millions de débris plus petits pratiquement invisibles pour les opérateurs de satellites. Les futures constellations de satellites auront besoin de systèmes de détection embarqués capables de détecter de manière proactive ces petites menaces et de manœuvrer le satellite de manière autonome en temps réel.
Equiper le Suncatcher d’un système d’évitement actif des collisions est une prouesse d’ingénierie. En raison de l’espacement réduit, la constellation doit réagir comme une seule entité. Comme une volée d’oiseaux synchronisés, les satellites doivent changer de position à l’unisson. Chaque satellite doit réagir aux petits changements de ses satellites voisins.
payer des frais orbitaux
Cependant, les solutions techniques ont des limites. En septembre 2022, la Federal Communications Commission a créé une règle exigeant que les opérateurs de satellites retirent les engins spatiaux de leur orbite dans les cinq ans suivant l’achèvement de la mission. Cela implique généralement une manœuvre de désorbitation contrôlée. Les opérateurs doivent allumer les propulseurs à la fin de la mission pour garantir suffisamment de carburant pour abaisser l’altitude du satellite. A ce moment, la résistance atmosphérique est appliquée jusqu’à ce que le vaisseau spatial brûle dans l’atmosphère.
Cependant, cette règle ne concerne pas les débris qui existent déjà dans l’espace ou les débris qui apparaîtront dans le futur en raison d’accidents ou d’accidents. Pour résoudre ces problèmes, certains décideurs politiques ont proposé de recourir à des taxes sur l’élimination des débris spatiaux.
Les taxes d’utilisation, ou frais orbitaux, imposeraient aux opérateurs de satellites un prélèvement basé sur les contraintes orbitales imposées par leurs constellations, tout comme les véhicules gros ou lourds paient des frais plus élevés pour utiliser la voie publique. Ces fonds financeront des missions actives d’élimination des débris pour capturer et éliminer les déchets les plus dangereux.
La prévention des collisions est une solution technique temporaire et non une solution à long terme au problème des débris spatiaux. De nouvelles politiques et des programmes agressifs d’élimination des débris contribueront à maintenir l’orbite terrestre basse ouverte aux affaires, alors que certaines entreprises se tournent vers l’espace pour y installer de nouveaux centres de données et que d’autres continuent d’envoyer des constellations de satellites en orbite.
Mojtaba Akhavan-Tafti, chercheur associé, Université du Michigan
Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lisez l’article original.
