Un satellite lancé à l’époque où la règle à calcul régnait encore vient de provoquer la surprise chez les astronomes en 2025. Relay 2, une sonde de la NASA muette depuis l’été 1967, a soudainement émis une impulsion radio si intense qu’elle a éclipsé tous les autres signaux cosmiques au-dessus de la Terre, ne serait-ce que pour un instant.
Clancy James, chercheur à l’université Curtin de Perth, est tombé sur ce flash au cours d’une analyse de routine à la recherche d’explosions radio rapides (Fast Radio Bursts).
Un vieux matériel, un nouveau mystère
Relay 2 a quitté Cape Canaveral le 21 janvier 1964 comme expérimentation en communication, mais il est rapidement tombé dans l’oubli administratif quand sa batterie a cessé de fonctionner.
Selon les archives de la NASA, ce débris spatial continue pourtant de tourner en orbite entre 1 160 et 4 750 miles au-dessus du sol.
Le 13 juin 2024, l’Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) a enregistré un pic radio entre 695,5 et 1 031,5 MHz, une émission si saturante que ses détecteurs ont été submergés.
L’analyse a montré que le signal ne venait pas de l’espace profond mais de la ionosphère terrestre, ce qui a laissé penser à une source proche, probablement un objet en orbite basse autour de la Terre.
« Si la source est proche, on peut facilement l’observer avec des télescopes optiques, alors on s’est enthousiasmés, pensant avoir découvert un pulsar ou un objet similaire », raconte James.
ASKAP n’a pas pu ajuster parfaitement son focus puisque le signal venait d’un objet à moins de 12 400 miles de distance, soit dans la sphère terrestre basse.
Un flash de l’ordre de la nanoseconde
« C’était un flash radio d’une puissance incroyable, qui a totalement éclipsé tout autre signal radio dans le ciel pendant une fraction de seconde », ajoute le chercheur.
Les scientifiques ont reconstitué l’impulsion avec une précision sub-nanoseconde : elle durait moins de 30 nanosecondes, avec un flux radio équivalent à au moins 300 kilojanskys, des millions de fois plus puissant que la radioémission de Jupiter.
ASKAP, spécialisé dans les relevés rapides sur de vastes zones, se compose de 36 antennes de 12 mètres réparties sur six miles carrés en Australie-Occidentale, alimentant un superordinateur capable de traiter 100 000 milliards de bits par seconde.
En triangulant le signal, l’équipe a pu l’associer précisément à la trajectoire théorique de Relay 2. Aucun autre satellite ne se trouvait dans ce minuscule cône d’incertitude à ce moment précis.
Qu’est-ce qui peut réveiller un squelette en orbite ?
Relay 2 ne possède plus de transmetteur actif, ce flash provient donc d’un déclencheur externe. L’hypothèse principale est une décharge électrostatique, une étincelle née du frottement du satellite contre le plasma environnant en orbite basse.
Les ingénieurs en charge de la Station spatiale internationale connaissent bien ce phénomène, qui peut provoquer des arcs électriques susceptibles de perturber les outils métalliques ou même secouer les astronautes évoluant en sortie extravéhiculaire.
Le même mécanisme peut s’appliquer aux carcasses d’aluminium abandonnées qui oscillent entre ombre et lumière plusieurs fois par jour.
Une autre explication évoque la collision avec un micrométéoroïde filant à environ 35 000 km/h, qui vaporiserait instantanément une partie du métal et génèrerait un nuage de plasma rayonnant à l’origine de ce bruit radio.
Chaque année, des milliers d’objets de la taille d’un pois impactent les satellites, lesquels offrent généralement peu de protection, surtout lorsqu’il s’agit de machines aussi anciennes que Relay 2.
Karen Aplin, une spécialiste de l’université de Bristol, évoque cette découverte comme une potentielle nouvelle méthode pour surveiller les décharges électrostatiques dans l’espace, une problématique grandissante à mesure que la densité de débris et de petits satellites explose.
Pourquoi ces impulsions brèves sont importantes
Ces éclairs si courts poussent les détecteurs à leur limite, révélant un angle mort dans la chasse aux phénomènes transitoires. La plupart des instruments enregistrent des instantanés à l’échelle des millisecondes, et tout événement plus rapide passait donc inaperçu jusqu’à présent.
Une impulsion d’une nanoseconde contient des composantes jusqu’à la gamme des gigahertz, permettant de révéler les détails les plus fins de la ionosphère terrestre lorsqu’elle la traverse.
En quelque sorte, ces impulsions agissent comme des sondes involontaires de l’atmosphère supérieure, à la manière des éclairs qui dessinent la carte des orages.
Cet événement rappelle aussi à la communauté scientifique que les perturbations locales peuvent facilement se déguiser en découvertes astronomiques, ce qui oblige les méthodes de recherche à trier avec soin les signaux vraiment cosmiques de ceux générés par nos propres débris.
Débris spatiaux, satellites et dangers cachés
Plus de 29 000 objets suivis encombrent désormais l’orbite basse, auxquels s’ajoutent des millions de fragments trop petits pour être détectés par radar.
Un satellite kilogramme-métrique datant de l’ère Apollo a été construit sans prendre en compte ce nouvel environnement très encombré.
Les micrométéoroïdes frappent les objets spatiaux à une vitesse telle que même un éclat de peinture peut créer des cratères minuscules mais dommageables sur les panneaux solaires.
Les modèles de la NASA indiquent qu’un fragment de 1 cm peut libérer autant d’énergie cinétique que la chute d’une masse de 250 kg tombant à 100 km/h.
Si un tel impact s’est produit sur Relay 2, le métal vaporisé et le verre des panneaux auraient pu être ionisés, générant des courants électriques qui résonnent sur une fréquence radio, déclenchant un son presque aussi fort qu’un carillon – pendant quelques milliardièmes de seconde.
Quel avenir pour ces observations ?
L’équipe de Clancy James travaille à mettre au point des logiciels capables de déclencher l’enregistrement des signaux bruts lors de flashes nanosecondes, pour préserver un maximum d’informations.
Des projets similaires sont en cours avec les réseaux canadiens CHIME et sud-africains MeerKAT, qui surveillent des satellites « morts » pendant les pics de météorites.
Les ingénieurs voient là une nouvelle manière de surveiller passivement l’espace, dont les arcs électrostatiques pourraient bientôt être détectés en temps réel sur des satellites actifs, donnant l’alerte avant que des dégâts cumulatifs ne surviennent.
Au niveau réglementaire, il faudra sans doute envisager la création de zones radio-silencieuses pour limiter les interférences causées par les constellations de satellites à venir, afin de protéger la pureté des données astrophysiques.
Cet épisode montre que même les satellites silencieux peuvent, à leur manière, reprendre la parole… sans forcément leur en avoir donné l’ordre.
Points à retenir
- Relay 2 est un vestige de l’ère pré-numérique, toujours en orbite, qui a momentanément fait sensation en irradiant une impulsion radio gigantesque.
- Le phénomène détecté est d’origine locale, causé sans doute par une décharge électrostatique ou un impact de micrométéorite, pas par un événement astrophysique lointain.
- Les impulsions nanosecondes, jusqu’ici ignorées par la plupart des détecteurs, révèlent à quel point notre environnement proche est encore mal compris.
- Les débris spatiaux continuent d’alimenter des interactions inattendues, transformant ces vieux satellites en autant de gallions sonores de l’espace.
- L’étude ouvre la voie à un futur où les observatoires radio pourraient aussi veiller à la santé de nos satellites, une sorte de médecin-radar cosmique.
- Enfin, ce cas rappelle aux astronomes la nécessité d’affiner leur vigilance contre les faux positifs venus d’objets bien terrestres.
En synthèse, on se rend compte que même les vieux blocs métalliques flottant autour de la Terre peuvent avoir des surtensions dignes d’un concert de rock… qui dure moins d’un battement de cil. Il faudra donc garder l’oreille attentive à ces appels inattendus. Moi, ça me fait sourire : qui aurait cru qu’un satellite obsolète allait voler la vedette aux mastodontes de l’astro-radio ? Un vrai rappel que dans l’espace, comme dans la vie, certains invités imprévus peuvent toujours vous voler la scène – à condition d’avoir les bonnes antennes pour les capter.