L’intérêt pour la Lune est grand : au cours des deux dernières années, il y a eu 12 tentatives d’envoi de missions sur la Lune, dont près de la moitié ont été réalisées par des entreprises privées. Avec autant d’activité, il est important de commencer à penser à la coordination et à la sécurité.
Pour certains, cette préoccupation peut paraître prématurée. Environ 10 à 20 missions se dirigeront vers la Lune au cours des prochaines années, soit bien loin des milliers de satellites opérant sur l'orbite terrestre. Et la zone autour de la Lune, appelée espace cislunaire, est très vaste. La zone orbitale de la Terre est souvent considérée comme s'étendant de la Terre jusqu'à l'orbite géostationnaire, où un vaisseau spatial orbite à une vitesse qui le fait paraître stationnaire par rapport à la surface de la Terre.
L'espace cislunaire s'étend de l'orbite géostationnaire jusqu'à la Lune, une zone dont le volume est 2 000 fois plus grand que la zone orbitale de la Terre. Cet écart de taille semble suggérer que la foule autour de la Lune n’est peut-être pas une préoccupation immédiate.
Cependant, les missions ont tendance à choisir parmi un ensemble sélectionné d’orbites stables autour de la Lune, de sorte que l’immensité de l’espace cislunaire peut être trompeuse lorsqu’on se demande si les missions se croiseront. En outre, la plupart des capteurs gouvernementaux qui suivent les engins spatiaux ne sont pas capables de détecter et de surveiller de manière cohérente des objets aussi éloignés de la Terre, en partie à cause de l'éblouissement de la Lune elle-même.
Cette incertitude, combinée au coût élevé des missions lunaires, rend les opérateurs plus susceptibles de déplacer leur vaisseau spatial pour éviter une collision, même lorsque la probabilité d'une collision est assez faible.
En tant qu'équipe interdisciplinaire combinant expertise en politique spatiale et en astrodynamique, nous étudions comment les entreprises et les agences spatiales pourraient gérer le trafic en orbite lunaire sans manœuvres inutiles. Notre recherche, publiée en mars 2025 dans le Journal des vaisseaux spatiaux et des fuséesmontre qu'en raison de la popularité de certaines orbites et des incertitudes concernant l'emplacement de chaque vaisseau spatial, les collisions potentielles deviennent étonnamment rapidement un problème.
Nos simulations montrent qu’avec seulement 50 satellites en orbite lunaire, chacun de ces satellites devra manœuvrer quatre fois par an en moyenne pour éviter un éventuel crash – un coût important en termes de carburant ainsi qu’une perturbation potentielle des objectifs de la mission. L’orbite lunaire pourrait facilement atteindre ce nombre de satellites d’ici une décennie si l’activité continue d’augmenter.
Manœuvrer des satellites
Les rapports des pays sur leurs opérations actuelles en orbite lunaire semblent confirmer notre conclusion selon laquelle la congestion autour de la Lune devient rapidement un problème important. En 2023, l’Organisation indienne de recherche spatiale a annoncé avoir manœuvré son vaisseau spatial Chandrayaan-2 trois fois en quatre ans, même si seuls six engins spatiaux étaient en orbite autour de la Lune pendant cette période.
Une meilleure surveillance et coordination entre les différentes agences spatiales pourraient éviter la congestion et éviter aux pays de devoir déplacer régulièrement leurs engins spatiaux.
La surveillance de l’espace cislunaire n’est pas seulement importante pour la sécurité : elle peut également contribuer à soutenir la sécurité nationale. Plusieurs pays disposent d’armes capables de détruire des satellites, et certains membres de la communauté spatiale craignent que des armes spatiales puissent être placées dans l’espace cislunaire pour échapper à la détection. L’US Space Force étudie les dimensions potentielles de sécurité de l’espace cislunaire.
Les États-Unis ont actuellement des lacunes importantes dans leur capacité à surveiller cette région, et les recherches de Mariel suggèrent que le développement de cette capacité – appelée connaissance du domaine spatial cislunaire – devrait être une priorité pour la sécurité nationale. Une surveillance améliorée aiderait l’armée américaine à observer l’activité dans l’espace cislunaire, à recueillir des renseignements et à évaluer les menaces potentielles.
Solutions en cours
Plusieurs programmes de recherche expérimentent dans ce domaine. Le laboratoire de recherche de l'Air Force finance un programme appelé Oracle qui développe plusieurs systèmes pour améliorer la capacité des États-Unis à surveiller l'espace cislunaire.
Le premier satellite Oracle devrait être lancé en 2027. Il sera situé au point de Lagrange, un endroit entre la Terre et la Lune où l'attraction gravitationnelle de chaque objet maintient le vaisseau spatial dans une position stable. À partir de là, il peut détecter des objets dans l’espace cislunaire que les capteurs terrestres ne peuvent pas voir.
L’amélioration de la surveillance n’est qu’une partie de la solution. Les entités envoyant des missions sur la Lune, y compris les gouvernements et les entreprises, devront partager les emplacements de leurs missions opérationnelles et se coordonner pour éviter les collisions prévues.
Un programme de la NASA dédié au suivi et à l'évaluation du trafic lunaire contribue à faciliter cet effort. Le programme compare les informations des opérateurs individuels sur l'emplacement actuel et futur prévu de leur vaisseau spatial pour identifier les approches potentielles proches. À l’avenir, ce type de coordination pourrait améliorer la sécurité, lorsqu’il est combiné aux observations des capteurs de systèmes comme Oracle.
Les pays et les entreprises planifiant des missions sur la Lune pourraient également essayer de se coordonner avant de lancer leurs systèmes, afin qu'aucune mission ne se déroule trop près les unes des autres.
Le Traité sur l'espace extra-atmosphérique, un ensemble de principes de base élaborés au début de l'ère spatiale, exige que les pays évitent d'interférer de manière préjudiciable avec les activités des autres pays, mais le traité ne précise pas comment procéder.
Le Comité des Nations Unies sur les utilisations pacifiques de l’espace extra-atmosphérique a formé une équipe en février 2025 qui espère résoudre ces problèmes ainsi que d’autres problèmes de coordination sur la Lune.
Avec l'augmentation des missions gouvernementales et commerciales sur la Lune et la prochaine mission humaine de la NASA sur la Lune prévue pour début 2026, les pays devront travailler ensemble pour protéger les intérêts de tous pour la Lune.
