Un mystérieux signal radio provenant d'un satellite « zombie » de la NASA a été capté ; il était inactif depuis 60 ans.

Les scientifiques s'intéressent depuis des années aux sursauts radio rapides (PRF), des sursauts extrêmement puissants, d'une durée de quelques millisecondes seulement, mais capables, dans certains cas, d'émettre des quantités d'énergie équivalentes à celles libérées par le Soleil en plusieurs années. L'aspect le plus déconcertant de ce phénomène est que, bien que des instruments terrestres aient pu le détecter des dizaines de fois, son origine reste encore indéterminée, la plupart d'entre eux pointant vers l'espace lointain.

Cependant, la source de l'un de ces FRB, détecté le 13 juin dernier, a été détectée. Et ce n'est pas ce à quoi les scientifiques s'attendaient : il s'agit d'un satellite de la NASA à la dérive, inactif et flottant en orbite terrestre depuis plus de 50 ans.

« Nous signalons la détection d'une sursaut d'émission sur une bande passante de 695,5 MHz à 1 031,5 MHz par l'Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) », écrit une équipe dirigée par l'astronome Clancy James du Centre international de recherche en radioastronomie de l'université Curtin en Australie, dans un article disponible en ligne sur Arxiv et approuvé pour publication ultérieure dans The Astrophysical Journal Letters. « Le sursaut a été localisé en analysant les retards temporels dans le champ proche du satellite Relay 2, désaffecté depuis longtemps », écrivent-ils.

Relay 2 a été lancé en 1964 et n'a été opérationnel que pendant une brève période avant d'être mis hors service en 1967. Depuis, il est resté sur une orbite assez haute, bien au-dessus de la Station spatiale internationale (ISS), devenue un débris spatial. Près de 60 ans après son lancement, en juin 2024, le satellite a produit un signal inattendu. « C'était une impulsion radio incroyablement puissante qui a largement éclipsé tout le reste dans le ciel pendant une très brève période », explique James à New Scientist .

L'impulsion n'a duré que 30 nanosecondes, ce qui ne correspond à la durée d'aucun des systèmes inactifs du satellite et exclut la possibilité d'une transmission délibérée, selon l'étude (qui n'a pas encore été évaluée par des pairs). James et ses collègues ont donc cherché d'autres théories. Le groupe, qui scrutait effectivement le ciel à la recherche de ce type de phénomène avec l'Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP), évoque l'impact d'une micrométéorite sur la sonde ou une accumulation d'électricité.

Ce qui a initialement inquiété les chercheurs, c'est que le signal ne provenait pas d'une galaxie lointaine, mais de la Voie lactée. L'impulsion a débuté si près de la Terre qu'ASKAP n'a pas pu la focaliser, de la même manière qu'un appareil photo de téléphone peine parfois à faire la mise au point sur des objets proches. Lorsque James et ses collègues ont entrepris de localiser la source d'un signal radio nanoseconde reçu le 13 juin 2024, ils ont été perplexes de constater qu'il provenait beaucoup plus près de la Terre que ne le font habituellement les sursauts radio rapides : à seulement 4 500 kilomètres de la Terre.

De toute évidence, cela ne provient pas d'un magnétar, seul responsable avéré des signaux FRB, comme l'a démontré une étude parue dans Nature l'année dernière. Le coupable le plus probable est un satellite terrestre, Relay 2.

Cette explosion ne pourrait pas être due à la réflexion de la lumière solaire, comme l'a exclu l'équipe. En fait, ils envisagent deux possibilités : une décharge électrostatique ou une décharge de plasma suite à l'impact d'un minuscule fragment de roche spatiale (un micrométéoroïde).

Les micrométéoroïdes sont un danger connu dans l'environnement spatial terrestre et représentent une explication plausible du signal ; cependant, les chercheurs privilégient fortement la décharge électrostatique comme principale possibilité.

Lorsque les satellites se déplacent dans l'environnement géomagnétique terrestre, ils peuvent accumuler des électrons qui finissent par se décharger lorsqu'ils atteignent une tension suffisante. Une campagne d'observation menée avec le télescope d'Arecibo, dont les résultats ont été publiés en 2017, a identifié plusieurs signaux radio centrés sur un satellite GPS ; des signaux qui semblent très similaires à ceux de la nouvelle étude.

Les chercheurs n'ont pas pu identifier de déclencheur spécifique pour l'explosion, ce qui suggère que de telles décharges sont assez inhabituelles pour Relay 2. Néanmoins, cette découverte est précieuse : non seulement elle fournit des données qui aideront les astronomes à identifier la source de tels signaux à l'avenir, mais elle pourrait également nous aider à comprendre les dangers posés par les décharges électrostatiques en orbite terrestre.

« L'observation d'un sursaut aussi bref à des fréquences de l'ordre du GHz est inattendue et ouvre la voie à de nouvelles méthodes de détection à distance des décharges d'arc depuis les satellites, soit en modernisant les expériences existantes de recherche de sursauts radio rapides ou de particules de haute énergie, soit avec de nouveaux instruments dédiés », écrivent les chercheurs. « Notre observation ouvre de nouvelles perspectives pour la télédétection des décharges électrostatiques, qui représentent une menace sérieuse pour les engins spatiaux, et révèle une nouvelle source d'événements parasites pour les observations astrophysiques transitoires. »

De plus, à mesure que notre technologie et nos capacités d'exploration du cosmos s'améliorent, il devient de plus en plus important de pouvoir reconnaître les signaux d'origine humaine, de comprendre leur origine et d'évaluer les dangers qu'ils représentent. Or, le nombre de débris spatiaux, qui totalise actuellement 140 millions d'objets, augmentera inévitablement dans les années à venir.