SONDES JUMELLES, DESTINS OPPOSÉS

En août 2012, deux engins identiques ont quitté la Terre ensemble : les sondes Van Allen, A et B, conçues pour étudier les ceintures de radiation qui entourent notre planète. Même forme octogonale, mêmes quatre panneaux solaires, même orbite très allongée inclinée de 10,2 degrés. Leur mission scientifique terminée, la sonde B a été éteinte le 19 juillet 2019 et la sonde A le 18 octobre 2019. Selon les prévisions faites avant la mission, les deux devaient rester en orbite jusqu’en 2034.

Ce n’est pas ce qui s’est passé. La sonde A est rentrée dans l’atmosphère le 11 mars 2026. La sonde B est toujours en orbite — alors qu’elle a été éteinte quelques mois plus tôt. Comment deux jumelles, lancées sur la même orbite et baignées dans la même météo spatiale, peuvent-elles avoir des durées de vie aussi différentes ?

Huit ans d’orbites reconstituées

Ayisha Ashruf et ses collègues du Vikram Sarabhai Space Centre et de l’Indian Institute of Space Science and Technology, tous deux à Thiruvananthapuram, en Inde, ont reconstitué la trajectoire de chaque sonde à partir des données orbitales publiques, un point toutes les 15 secondes. Pour chaque position, un modèle d’atmosphère a estimé la densité de l’air raréfié de la haute atmosphère — la thermosphère — selon l’activité du Soleil et du champ magnétique terrestre à ce moment-là.

Au plus bas de leur orbite allongée, près du point le plus proche de la Terre appelé périgée, les sondes frôlaient cet air raréfié. Chaque passage les freinait un peu. C’est le frottement atmosphérique, la principale force qui fait retomber les satellites.

Un petit écart qui ne cesse de grandir

Jusqu’en 2022, les deux sondes ont évolué de concert. Mais dès 2021, leurs périgées ont commencé à se séparer. Curieusement, la sonde B plongeait d’abord plus bas — environ 180 kilomètres contre 200 pour A —, mais la sonde A restait basse plus longtemps : son périgée s’attardait au fond de chaque cycle.

En haut : taille des orbites des sondes A (rouge sombre) et B (bleu) et leur différence (rose). En bas : altitude de leurs périgées. Bandes grisées : phases où l’écart bondit ; ligne orange : la tempête de mai 2024. — Figure 1, Ashruf et al. (2026), arXiv:2610.05372.

À partir de fin 2022, l’écart devient net. Le périgée de la sonde A passe sous environ 190 kilomètres, celui de B reste au-dessus. Entre mi-2023 et 2025, A descend jusqu’à environ 160 kilomètres, B jusqu’à environ 180. Selon le texte, en 2025, la sonde A avait passé environ 39 heures de plus que sa jumelle sous 263 kilomètres.

Même à altitude égale, les deux sondes ne rencontraient plus le même air : elles traversaient désormais la basse atmosphère à des latitudes, des longitudes et des heures différentes. Même Soleil, mêmes tempêtes, mais pas la même atmosphère.

Le cercle vicieux du frottement

L’air s’épaissit très vite quand on descend. Un peu plus de temps passé en bas, c’est beaucoup plus de frottement. Plus de frottement abaisse l’orbite, ce qui amène la sonde encore plus bas, là où l’air est encore plus dense. Les auteurs décrivent cette rétroaction amplificatrice comme le cœur de l’histoire : une petite différence initiale qui s’auto-entretient.

Les tempêtes comme accélérateurs

La météo spatiale a poussé dans le même sens :

• En octobre 2022, une série de tempêtes géomagnétiques modestes coïncide avec le premier saut net de l’écart. La sonde A était alors déjà vers 180 kilomètres, B au-dessus de 200. Les auteurs rappellent qu’une tempête modérée en février 2022 avait déjà causé la perte de 38 satellites Starlink en gonflant l’air vers 200 kilomètres.
• De fortes tempêtes en décembre 2023, puis en mars et août 2024, coïncident chacune avec un nouvel élargissement de l’écart.
• Pendant la tempête « Gannon » de mai 2024, la remontée de la sonde A semble avoir été freinée, pas celle de B. Les deux sondes passaient alors à des heures différentes de la soirée, ce qui pourrait compter.
• En toile de fond, le Soleil se réveillait : son rayonnement ultraviolet augmente depuis 2019 avec le nouveau cycle solaire, ce qui épaissit la haute atmosphère et rend chaque petite différence d’orbite plus coûteuse.

Des leçons pour des orbites encombrées

Aucune tempête isolée ne suffit à l’expliquer : la divergence vient de petites différences d’orbite, amplifiées encore et encore par les tempêtes et par la hausse brutale de la densité de l’air avec la profondeur. Les auteurs reconnaissent les limites de leurs outils — un modèle d’atmosphère moyen qui sous-estime les tempêtes, des données orbitales qui se brouillent pendant la plongée finale, et une perte d’énergie calculée qu’il a fallu diviser par dix pour coller à celle observée. Ils concluent tout de même que deux engins sur des orbites presque identiques peuvent finir avec des durées de vie très différentes sous le même ciel — une leçon pour prévoir la chute des satellites et des débris spatiaux.