Les tempêtes géomagnétiques les plus fortes accélèrent en moyenne de 166,5 % la perte d’altitude des satellites étudiés en orbite basse. Ce résultat provient d’une analyse de 22 événements publiée dans Scientific Reports, qui montre aussi qu’une tempête modeste peut provoquer une forte traînée lorsqu’un engin évolue déjà très bas.
Pourquoi une tempête solaire fait descendre un satellite
Lorsqu’une éruption solaire perturbe le champ magnétique terrestre, elle transmet de l’énergie aux couches supérieures de l’atmosphère. La thermosphère se réchauffe et se dilate. À plusieurs centaines de kilomètres d’altitude, l’air reste extrêmement ténu, mais sa densité augmente assez pour freiner les satellites.Chaque ralentissement réduit légèrement l’altitude. L’engin rencontre alors une atmosphère un peu plus dense, ce qui renforce encore la traînée. Les opérateurs peuvent compenser avec les propulseurs de bord, à condition de prévoir correctement l’effet et de disposer de suffisamment de carburant. Un satellite sans réserve ou placé trop bas risque une rentrée anticipée.
Le phénomène avait été brutalement illustré en février 2022, lorsque 38 satellites Starlink fraîchement lancés avaient été perdus après une tempête. La nouvelle étude ne se limite toutefois pas à cet épisode. Ses auteurs ont examiné 22 tempêtes classées de G1 à G5 survenues entre 2003 et 2024, dont la tempête Gannon de mai 2024.
Chaque événement comparé à une période calme
Les chercheurs ont utilisé les données orbitales des missions GRACE et GRACE Follow-On, deux paires de satellites très sensibles aux variations de densité atmosphérique. Pour chaque tempête, ils ont comparé la perte d’altitude au moment du pic à une période calme présentant des conditions orbitales aussi proches que possible. La hausse moyenne du taux de décroissance atteint 77,2 % pour les événements G1, 98,5 % pour G2, 138,1 % pour G3, 149,6 % pour G4 et 166,5 % pour G5. La progression générale est nette, mais elle ne forme pas une règle simple : les résultats varient fortement au sein d’une même catégorie.
L’altitude explique une partie importante de cet écart. Un satellite bas peut subir une réponse marquée même pendant une tempête faible, car il évolue déjà dans une zone où les molécules atmosphériques sont plus nombreuses. La classe G attribuée à l’événement ne suffit donc pas à prédire seule la perte d’altitude.
Ce constat complète les travaux sur les conséquences terrestres de la météo spatiale. Une autre étude récente a, par exemple, montré qu’une tempête solaire avait dégradé la précision du GPS et perturbé des voitures autonomes.
Un modèle prometteur, avec un échantillon encore limité
L’équipe a construit un modèle statistique reposant sur trois données : le taux de perte d’altitude en période calme, l’intensité géomagnétique maximale mesurée par l’indice Kp et l’altitude d’exploitation. Il reproduit les mesures avec un coefficient R² de 0,91 et une erreur moyenne d’environ 12,3 mètres par jour. Un test consistant à retirer successivement chaque événement porte l’erreur à 15,1 mètres par jour.
Ces performances indiquent que les trois paramètres captent une grande partie du phénomène observé, mais les auteurs ne présentent pas leur modèle comme un système universel. L’échantillon compte 22 tempêtes et repose sur les orbites particulières de GRACE et GRACE-FO. Les satellites ayant une forme, une masse ou une attitude différentes ne réagissent pas exactement de la même manière.
L’article scientifique, accepté le 23 octobre et publié le 27 octobre 2026, est évalué par les pairs. La version disponible est une version acceptée, citable avec un DOI permanent, mais encore susceptible de corrections éditoriales avant la version définitive.
Pour les opérateurs de constellations, l’intérêt est opérationnel : combiner la météo spatiale, l’altitude réelle et la traînée habituelle peut améliorer les prévisions de trajectoire pendant une tempête. Cela aide à décider plus tôt d’une manœuvre, à estimer la consommation de carburant et à éviter que des changements d’orbite imprévus compliquent le suivi des objets en orbite basse.
