Les scientifiques qui mesurent précisément la position de la Terre sont un peu en difficulté. Leurs mesures sont essentielles pour les satellites que nous utilisons pour la navigation, la communication et l'observation de la Terre chaque jour.
Mais vous pourriez être surpris d'apprendre que la fabrication de ces mesures – en utilisant la science de la géodésie – dépend du suivi des emplacements des trous noirs dans des galaxies lointaines.
Le problème est que les scientifiques doivent utiliser des voies de fréquence spécifiques sur l'autoroute Radio Spectrum pour suivre ces trous noirs.
Et avec la montée en puissance du Wi-Fi, des téléphones portables et de l'Internet par satellite, voyager sur cette autoroute commence à ressembler à un embouteillage.
Pourquoi nous avons besoin de trous noirs
Les satellites et les services qu'ils fournissent sont devenus essentiels à la vie moderne. De la navigation de précision dans nos poches à la mesure du changement climatique, à la gestion des chaînes d'approvisionnement mondiale et à la rente des réseaux électriques et des services bancaires en ligne, notre civilisation ne peut pas fonctionner sans ses compagnons en orbite.
Pour utiliser des satellites, nous devons savoir exactement où ils se trouvent à tout moment. Le positionnement précis des satellites repose sur la soi-disant «chaîne d'approvisionnement en géodésie mondiale».
Cette chaîne d'approvisionnement commence par établir un cadre de référence fiable comme base pour toutes les autres mesures. Parce que les satellites se déplacent constamment autour de la Terre, la Terre se déplace constamment autour du soleil et que le soleil se déplace constamment à travers la galaxie, ce cadre de référence doit être soigneusement calibré via des objets externes relativement fixes.
Il s'avère que les meilleurs points d'ancrage pour le système sont les trous noirs au cœur des galaxies lointaines, qui crachent des flux de rayonnement alors qu'ils dévorent les étoiles et le gaz.
Ces trous noirs sont les objets les plus éloignés et les plus stables que nous connaissons. En utilisant une technique appelée interférométrie de base très longue, nous pouvons utiliser un réseau de radiotélescopes pour se verrouiller sur les signaux du trou noir et démêler la rotation de la Terre et vaciller dans l'espace du mouvement des satellites.
Différentes voies sur l'autoroute radio
Nous utilisons des radiotélescopes parce que nous voulons détecter les ondes radio provenant des trous noirs. Les ondes radio passent proprement dans l'atmosphère et nous pouvons les recevoir de jour et de nuit et dans toutes les conditions météorologiques.
Les ondes radio sont également utilisées pour la communication sur Terre, y compris des choses telles que le Wi-Fi et les téléphones portables. L'utilisation de différentes fréquences radio-radio – voies différentes sur l'autoroute radio – est étroitement réglementée, et quelques voies étroites sont réservées à la radio astronomie.
Cependant, au cours des décennies précédentes, l'autoroute radio avait relativement peu de trafic. Les scientifiques se sont généralement éloignés des voies radio-astronomiques pour recevoir les signaux du trou noir.
Pour atteindre la très haute précision nécessaire à la technologie moderne, la géodésie s'appuie aujourd'hui sur plus que les voies exclusivement réservées à l'astronomie.
Le trafic radio en hausse
Ces dernières années, la pollution électromagnétique fabriquée par l'homme a considérablement augmenté. Lorsque les services Wi-Fi et de téléphonie mobile ont émergé, les scientifiques ont réagi en passant à des fréquences plus élevées.
Cependant, ils manquent de voies. Six générations de services de téléphonie mobile (chacune occupant une nouvelle voie) encombent le spectre, sans parler des connexions Internet directement envoyées par une flotte de milliers de satellites.
Aujourd'hui, la multitude de signaux sont souvent trop fortes pour que les observatoires géodétiques puissent les voir aux signaux très faibles émis par les trous noirs. Cela met en danger de nombreux services satellites.
Que peut-on faire?
Pour continuer à travailler dans le futur – pour maintenir les services sur lesquels nous dépendons tous – GeoDesy a besoin de plus de voies sur l'autoroute radio. Lorsque le spectre est divisé via des traités internationaux lors des conférences de la radio mondiale, les géodéistes ont besoin d'un siège à la table.
D'autres correctifs potentiels peuvent inclure des zones radio calmes autour de nos radiotélescopes essentiels. Des travaux sont également en cours avec des fournisseurs de satellites pour éviter de pointer des émissions de radio directement dans les radiotélescopes.
Toute solution doit être mondiale. Pour nos mesures géodétiques, nous relions les radiotélescopes du monde entier, nous permettant d'imiter un télescope de la taille de la Terre. Le spectre radio est principalement régulé par chaque nation individuellement, ce qui en fait un énorme défi.
Mais peut-être que la première étape consiste à accroître la conscience. Si nous voulons que la navigation par satellite fonctionne, nos supermarchés soient stockés et nos transferts d'argent en ligne arrivant en toute sécurité, nous devons nous assurer que nous avons une vue claire de ces trous noirs dans des galaxies lointaines – et cela signifie éliminer la route radio.
