L’expansion rapide de l’intelligence artificielle et des services cloud a créé une demande massive de puissance de calcul. Cette augmentation a mis à rude épreuve l’infrastructure de données, qui nécessite beaucoup d’électricité pour fonctionner. Un seul centre de données de taille moyenne ici sur Terre peut consommer suffisamment d’électricité pour alimenter environ 16 500 foyers, et des installations encore plus grandes en consomment autant qu’une petite ville.
Ces dernières années, les leaders technologiques ont de plus en plus plaidé en faveur d’une infrastructure d’IA spatiale comme moyen de répondre aux besoins en énergie des centres de données.
Dans l’espace, la lumière du soleil (que les panneaux solaires peuvent convertir en électricité) est abondante et fiable. Le 4 novembre 2025, Google a dévoilé le projet Suncatcher, une proposition audacieuse visant à lancer une constellation de 81 satellites en orbite terrestre basse. Il prévoit d’utiliser la constellation pour récolter la lumière du soleil afin d’alimenter la prochaine génération de centres de données d’IA dans l’espace. Ainsi, au lieu de transmettre de l’énergie à la Terre, la constellation transmettrait des données à la Terre.
Par exemple, si vous demandiez à un chatbot comment préparer du pain au levain, au lieu d’alimenter un centre de données en Virginie pour élaborer une réponse, votre requête serait transmise à la constellation dans l’espace, traitée par des puces alimentées exclusivement par l’énergie solaire, et la recette serait renvoyée à votre appareil. Cela signifierait abandonner la chaleur substantielle générée dans le vide froid de l’espace.
En tant qu’entrepreneur technologique, j’applaudis le plan ambitieux de Google. Mais en tant que spécialiste des fusées, je prédis que l’entreprise devra bientôt faire face à un problème croissant : les débris spatiaux.
Les mathématiques du désastre
Les débris spatiaux – la collection d’objets artificiels obsolètes en orbite terrestre – affectent déjà les agences spatiales, les entreprises et les astronautes. Ces débris comprennent de gros morceaux, tels que des étages de fusées usés et des satellites morts, ainsi que de petites taches de peinture et d’autres fragments provenant de satellites abandonnés.
Les débris spatiaux se déplacent à des vitesses hypersoniques d’environ 17 500 milles par heure (28 000 km/h) en orbite terrestre basse. À cette vitesse, heurter un débris de la taille d’une myrtille équivaudrait à être heurté par une enclume qui tombait.
Les ruptures de satellites et les tests antisatellites ont créé une quantité alarmante de débris, une crise désormais exacerbée par l’expansion rapide des constellations commerciales comme Starlink de SpaceX. Le réseau Starlink compte plus de 7 500 satellites, fournissant un Internet mondial haut débit.
L’US Space Force suit activement plus de 40 000 objets plus gros qu’une balle de baseball à l’aide de radars au sol et de télescopes optiques. Ce chiffre représente cependant moins de 1 % des objets mortels en orbite. La plupart sont trop petits pour que ces télescopes puissent les identifier et les suivre de manière fiable.
En novembre 2025, trois astronautes chinois à bord de la station spatiale Tiangong ont été contraints de retarder leur retour sur Terre car leur capsule avait été heurtée par un débris spatial. En 2018, un incident similaire survenu à la Station spatiale internationale a mis à rude épreuve les relations entre les États-Unis et la Russie, les médias russes spéculant qu’un astronaute de la NASA aurait pu délibérément saboter la station.
La coque orbitale ciblée par le projet de Google – une orbite héliosynchrone située à environ 650 kilomètres (400 miles) au-dessus de la Terre – est un emplacement privilégié pour une énergie solaire ininterrompue. Sur cette orbite, les panneaux solaires du vaisseau spatial seront toujours exposés à la lumière directe du soleil, où ils pourront 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 encombrée en orbite terrestre basse, et les objets sur cette orbite sont les plus susceptibles d’entrer en collision avec d’autres satellites ou débris.
À mesure que de nouveaux objets arrivent et que ceux existants se désagrègent, l’orbite terrestre basse pourrait se rapprocher du syndrome de Kessler. Selon cette théorie, dès que le nombre d’objets en orbite terrestre basse dépasse un seuil critique, les collisions entre objets génèrent une cascade de nouveaux débris. À terme, cette cascade de collisions pourrait rendre certaines orbites totalement inutilisables.
Implications pour le projet Suncatcher
Le projet Suncatcher propose un groupe de satellites transportant de grands panneaux solaires. Ils voleraient dans un rayon d’un kilomètre seulement, chaque nœud étant 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, où 81 voitures courent à 17 500 milles à l’heure, espacées de la distance nécessaire pour s’arrêter en toute sécurité sur l’autoroute.
Cette formation ultra-dense est nécessaire pour que les satellites puissent se transmettre des données. La constellation répartit les charges de travail complexes de l’IA entre ses 81 unités, leur permettant de « penser » et de traiter les données simultanément comme un cerveau unique, massif et distribué. Google s’associe à une société spatiale pour lancer deux prototypes de satellites début 2027 afin de valider le matériel.
Mais dans le vide de l’espace, le vol en formation est une bataille constante contre la physique. Même si l’atmosphère en orbite terrestre basse est incroyablement mince, elle n’est pas vide. Les quelques particules d’air créent une traînée orbitale sur les satellites : cette force pousse l’engin spatial, le ralentit et l’oblige à descendre en altitude. Les satellites dotés de grandes surfaces ont plus de problèmes de traînée, car ils peuvent agir comme une voile captant le vent.
Ajoutant à cette complexité, les flux de particules et les champs magnétiques du Soleil (appelés météo spatiale) peuvent provoquer des fluctuations imprévisibles de la densité des particules d’air en orbite terrestre basse. Ces fluctuations affectent directement la traînée orbitale.
Lorsque les satellites sont distants de moins de 200 mètres, la marge d’erreur s’évapore. Un seul impact pourrait non seulement détruire un satellite, mais également le faire exploser vers ses voisins, déclenchant une cascade qui pourrait anéantir l’ensemble de l’amas et disperser au hasard des millions de nouveaux débris sur une orbite qui est déjà un champ de mines.
L’importance de l’évitement actif
Pour éviter les accidents et les cascades, les sociétés de satellites pourraient adopter une norme « ne laisser aucune trace », ce qui signifie concevoir des satellites qui ne se fragmentent pas, ne libèrent pas de débris et ne mettent pas en danger leurs voisins, et qui peuvent être retirés de l’orbite en toute sécurité. Pour une constellation aussi dense et complexe que Suncatcher, respecter cette norme pourrait nécessiter d’équiper les satellites de « réflexes » capables de détecter et de danser de manière autonome à travers un champ de débris. La conception actuelle du Suncatcher n’inclut pas ces capacités d’évitement actif.
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, Suncatcher rencontrerait probablement des 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 baseball, laissant des millions de fragments de débris plus petits effectivement invisibles pour les opérateurs de satellites. Les futures constellations auront besoin d’un système de détection embarqué capable de détecter activement ces petites menaces et de manœuvrer le satellite de manière autonome en temps réel.
Equiper Suncatcher de capacités actives d’évitement des collisions serait une prouesse d’ingénierie. En raison de l’étroitesse de l’espace, la constellation devrait réagir comme une seule entité. Les satellites devraient se repositionner à l’unisson, à la manière d’une volée d’oiseaux synchronisés. Chaque satellite devrait réagir au moindre changement chez son voisin.
Payer le loyer de l’orbite
Cependant, les solutions technologiques ne peuvent pas aller plus loin. En septembre 2022, la Federal Communications Commission a créé une règle obligeant les opérateurs de satellites à retirer leur vaisseau spatial de l’orbite dans les cinq ans suivant l’achèvement de la mission. Cela implique généralement une manœuvre de désorbite contrôlée. Les opérateurs doivent désormais réserver suffisamment de carburant pour allumer les propulseurs à la fin de la mission afin de réduire l’altitude du satellite, jusqu’à ce que la traînée atmosphérique prenne le dessus et que l’engin spatial brûle dans l’atmosphère.
Cependant, la règle ne s’applique pas aux débris déjà présents dans l’espace, ni aux débris futurs, résultant d’accidents ou d’incidents. Pour résoudre ces problèmes, certains décideurs politiques ont proposé une taxe d’utilisation sur l’élimination des débris spatiaux.
Une taxe d’utilisation ou des frais d’utilisation orbitale imposeraient aux opérateurs de satellites une taxe basée sur la contrainte orbitale imposée par leur constellation, tout comme les véhicules plus gros ou plus lourds paient des frais plus élevés pour utiliser la voie publique. Ces fonds financeraient des missions actives d’élimination des débris, qui capturent et éliminent les débris les plus dangereux.
La prévention des collisions est une solution technique temporaire et non une solution à long terme au problème des débris spatiaux. Alors que certaines entreprises considèrent l’espace comme un nouveau foyer pour les centres de données et que d’autres continuent d’envoyer des constellations de satellites en orbite, de nouvelles politiques et des programmes actifs d’élimination des débris peuvent contribuer à maintenir l’orbite terrestre basse ouverte aux affaires.
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.
