Comment l’astronomie va devoir réduire le bilan carbone de ses observatoires géants

Quand on s’inquiète de l’impact écologique de la recherche spatiale, on a généralement en tête les lancements de fusée qui semblent utiliser de titanesques quantités de carburant afin de s’extraire de notre atmosphère, au risque de la perturber au passage. Ou encore la problématique des « déchets » en orbite autour de notre planète, les débris de satellites ou de lanceurs hors d’usage pour la plupart. Et ce sont là des enjeux réels, mais l’astronomie a aussi un coût carbone certain sans quitter notre planète.

Cette discipline demande de très importantes quantités d’énergie afin d’analyser les données collectées par nos télescopes, terrestres ou spatiaux d’ailleurs. Cela se traduit par des réseaux informatiques capables de traiter des centaines de gigabits de données, et qui nécessitent donc d’énormes quantités d’électricité afin de les alimenter et d’évacuer la chaleur qu’ils produisent, un peu d’ailleurs comme les gigantesques « mines » à cryptomonnaies dont le coût énergétique pose de plus en plus question.

C’est là un enjeu que Adriaan Schutte a décidé de prendre à bras-le-corps quand il est devenu ingénieur en chef au Square Kilometre Array Observatory (SKAO), le futur plus grand radiotélescope du monde, un observatoire astronomique qui utilisera des dizaines de milliers d’antennes disséminées dans les régions désertiques d’Australie et d’Afrique du Sud pour capter les ondes radio provenant d’étoiles, de planètes et de galaxies lointaines.

L’équivalent de 10.000 foyers américains

Mais une fois totalement achevé, le SKAO nécessitera 12 mégawatts d’énergie électrique. Soit l’équivalent de 10.000 foyers américains moyens, selon Space.com. « La radioastronomie est comme la physique des particules », a comparé Adriaan Schutte pour ce média de référence en actualités spatiales. « Nous faisons de la science à l’échelle industrielle. Nous sommes juste tellement avancés technologiquement aujourd’hui que vous avez besoin d’une installation massive si vous voulez découvrir quelque chose de nouveau. C’est pourquoi nous avons une grande empreinte carbone. »

Schutte ayant commencé sa carrière dans l’industrie minière d’Afrique du Sud, il sait bien sûr que les besoins des observatoires n’ont rien de comparable à ceux de l’industrie lourde. Mais il y a là une opportunité de réduire la voilure, d’autant que les astronomes sont assez sensibles au poids environnemental de leur discipline. « Nous entrons dans une ère où les émissions de carbone seront plafonnées », a déclaré Schutte. « Il y aura un budget carbone pour l’ensemble de la planète et les différentes industries seront en concurrence pour l’obtenir. Et dans une situation où nous n’avons qu’une quantité limitée de carbone que nous pouvons émettre et où nous devons choisir entre la fabrication de biens dont les gens ont besoin pour survivre et la science fondamentale, je pense que ce que nous allons faire est évident. »

Une énergie plus verte à côté

Mais les émissions de carbone des astronomes varient en fait énormément selon le pays où ils se trouvent et donc l’origine de l’électricité qu’ils utilisent : une récente étude australienne a ainsi démontré qu’un astronome australien produit en moyenne 37 tonnes d’équivalent dioxyde de carbone, dont 27 à cause de ses recherches. C’est 40% de plus que l’Australien moyen, et 5 fois plus que le Terrien moyen.

Mais un astronome vivant en Allemagne, un pays qui a plus bien recours à l’énergie verte qu’une Australie très dépendante au charbon, émet moitié moins de gaz à effet de serre. La solution parait donc simple, en particulier dans les déserts de l’hémisphère sud : entamer une transition massive vers le renouvelable grâce aux panneaux solaires. Ça ne suffira pas, car un observatoire fonctionne surtout la nuit et nécessitera donc de puissants accumulateurs, mais c’est déjà une première étape qui semble toute tracée.

45% d’énergie renouvelable, c’est faisable

« Si nous construisons une centrale hybride avec la technologie d’aujourd’hui, en combinant l’énergie photovoltaïque, des batteries et des générateurs diesel, alors utiliser jusqu’à 45% d’énergies renouvelables est tout à fait réalisable et c’est, en fait, l’option la moins coûteuse », résume Schutte. « 45 % d’énergies renouvelables sont donc notre strict minimum, mais nous constatons également dans notre modélisation que nous pouvons aller jusqu’à 90 %. » Un objectif toutefois plus aisé à atteindre pour un complexe en construction que pour les télescopes géants déjà fonctionnels sur Terre, qui fonctionnent en général avec des générateurs au diesel ou à l’essence.

Une autre piste serait aussi de réduire les déplacements des astronomes et des experts de l’espace, qui passent beaucoup de temps dans des avions pour rejoindre congrès et conférences. Une mauvaise habitude dont on pourrait très largement s’affranchir avec un recours systématique aux outils numériques.

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