Contexte scientifique
Le projet Square Kilometre Array Low (SKA‑Low) vise à détecter l’émission du 21 cm de l’hydrogène neutre provenant du cosmic dawn, il y a environ 13 milliards d’années. Cette observation nécessite une sensibilité de l’ordre de 10⁻⁵ Jy beam⁻¹ dans la bande 73‑235 MHz. Toute source dépassant ce niveau perturbe le rapport signal/bruit et rend la détection impossible.
Mesures de contamination
Une équipe de l’université Curtin, utilisant le prototype Engineering Development Array 2 en Australie, a traité 76 millions d’images radio sur 29 jours. Elle a identifié 112 534 émissions provenant de 1 806 satellites Starlink, couvrant la totalité de la bande 73‑235 MHz. Certaines émissions atteignent 10⁶ Jy beam⁻¹, soit 10 000 fois le niveau requis pour le signal cosmologique. Jusqu’à 30 % des images à certaines fréquences sont contaminées, et des tonalités de 13 kHz à 137 MHz apparaissent toutes les 100 s. Deux sous‑bandes protégées par l’ITU (73‑74.6 MHz et 150.05‑153 MHz) sont également touchées.
Conséquences techniques
Le contraste entre le bruit de fuite (10⁶ Jy) et le signal cible (10⁻⁵ Jy) dépasse la dynamique exploitable des récepteurs SKA‑Low. La calibration traditionnelle, qui repose sur la modélisation des sources connues, échoue parce que les fuites sont aléatoires et non modélisables. Toute tentative de soustraction numérique exigerait un calcul équivalent à la puissance de traitement du pipeline scientifique complet, ce qui rend la mitigation « embryonnaire » et potentiellement plus coûteuse que l’observation elle‑même.
Perspectives de mitigation et cadre réglementaire
Le cadre actuel de l’ITU ne couvre que les transmissions intentionnelles ; les fuites matérielles restent hors de portée juridique, créant une zone grise où plus de 6 000 satellites opèrent déjà. SpaceX a déjà introduit des visières optiques pour réduire la brillance visuelle, mais aucune mesure matérielle n’a été annoncée pour les fuites RF basses fréquences. Les chercheurs envisagent des algorithmes de filtrage, mais ceux‑ci risquent de monopoliser les ressources de calcul. Un dialogue ouvert avec SpaceX est en cours, mais sans réglementation contraignante, la protection des bandes 73‑235 MHz demeure incertaine, menaçant la viabilité scientifique du SKA‑Low.
