CONNECTIVITÉ PAR SA­TEL­LITES : HIS­TOIRE ET PERS­PEC­TIVES

HIS­TOIRE ET PERS­PEC­TIVES

DSI Hors-Série - - SOMMAIRE - Lio­nel SUCHET, Ch­ris­tophe AL­LE­MAND et Jean-pierre DIRIS

le dé­but de l’ère spa­tiale, l’en­jeu for­mi­dable que re­pré­sentent les sa­tel­lites pour une connectivité mon­diale a tout de suite été com­pris : le « bip-bip » de Spout­nik était re­çu par­tout au­tour de la pla­nète ! Comme pour les autres pans du do­maine spa­tial se sont suc­cé­dé les pé­riodes des grandes pre­mières et de la conso­li­da­tion tech­no­lo­gique. Au­jourd’hui, par la com­bi­nai­son de la ré­vo­lu­tion nu­mé­rique et de l’évo­lu­tion des tech­no­lo­gies spa­tiales, nous vi­vons une vé­ri­table ex­plo­sion des ca­pa­ci­tés of­fertes de­puis l’es­pace pour une nou­velle connectivité pla­né­taire, in­croya­ble­ment plus per­for­mante et plus va­riée que celle d’il y a en­core quelques an­nées.

En 1964, à peine sept ans après Spout­nik, la té­lé­dif­fu­sion à New York des Jeux olym­piques de To­kyo a mar­qué de ma­nière spec­ta­cu­laire l’en­trée du sa­tel­lite dans le monde des so­lu­tions de té­lé­com­mu­ni­ca­tion. En fait, les pre­miers sa­tel­lites géo­sta­tion­naires de té­lé­com­mu­ni­ca­tion ont prin­ci­pa­le­ment été uti­li­sés pour la té­lé­pho­nie in­ter­con­ti­nen­tale liée à la créa­tion de l’or­ga­ni­sa­tion in­ter­gou­ver­ne­men­tale In­tel­sat.

Les an­nées 1980 ont mon­tré une pre­mière rup­ture : avec le plus grand nombre de sa­tel­lites, il de­ve­nait pos­sible de re­ce­voir les si­gnaux de­puis des an­tennes non plus de plu­sieurs mètres de dia­mètre, mais de moins d’un mètre (ce­la a per­mis de pas­ser d’un usage pu­re­ment ins­ti­tu­tion­nel des té­lé­com­mu­ni­ca­tions spa­tiales à un usage pro­fes­sion­nel et, plus tard, « grand pu­blic »). Le dé­ve­lop­pe­ment ra­pide de la bande Ku (10-14 GHZ) a ac­com­pa­gné ce­lui de la dif­fu­sion di­recte vers l’abon­né de bou­quets de chaînes, d’abord ana­lo­giques puis nu­mé­riques : ce fut le dé­but des grands bou­quets payants de di­zaines de chaînes de té­lé­vi­sion et sta­tions de ra­dio, dont le suc­cès ne s’est pas dé­men­ti de­puis, sur tous les conti­nents. En Eu­rope, cette pé­riode a vu la nais­sance du pre­mier opé­ra­teur pri­vé eu­ro­péen, le luxem­bour­geois SES, et l’or­ga­ni­sa­tion in­ter­gou­ver­ne­men­tale Eu­tel­sat a elle aus­si éten­du ses ac­ti­vi­tés vers la té­lé­dif­fu­sion di­recte. C’est aus­si dans les an­nées 1980 que le pro­gramme de té­lé­com­mu­ni­ca­tion mi­li­taire SYRACUSE (Sys­tème de Ra­dio­com­mu­ni­ca­tion Uti­li­sant un Sa­tel­lite) a été lan­cé en France, avec des charges utiles spé­ci­fiques em­bar­quées sur les sa­tel­lites Té­lé­com 1.

Por­tés par la mon­dia­li­sa­tion qui s’est amor­cée dans les an­nées 1990, de grands groupes in­dus­triels (Mo­to­ro­la, Lo­ral…) ont dé­ci­dé de lan­cer les pre­miers pro­jets de constel­la­tions de plu­sieurs di­zaines de sa­tel­lites opé­rant en or­bite basse et of­frant des ser­vices glo­baux de té­lé­pho­nie mo­bile et de trans­ferts de don­nées à très bas dé­bit (type GPRS) : Iri­dium et Glo­bal­star ont connu des par­cours éco­no­miques er­ra­tiques et la ban­que­route, mais, après maintes dif­fi­cul­tés, dé­ploient ac­tuel­le­ment les nou­velles gé­né­ra­tions de leurs

Là où un sa­tel­lite TV uti­li­sé pour la connectivité à In­ter­net of­frait en 2000 en­vi­ron 1 Gb/s de ca­pa­ci­té, on ap­proche au­jourd’hui de sa­tel­lites of­frant 1 Tb/s, soit mille fois plus en vingt ans !

constel­la­tions. Pa­ral­lè­le­ment, la privatisation des opé­ra­teurs de té­lé­com­mu­ni­ca­tion a re­ten­ti sur le sec­teur spa­tial : les grandes or­ga­ni­sa­tions in­ter­gou­ver­ne­men­tales, In­tel­sat, Eu­tel­sat et In­mar­sat, ont été pri­va­ti­sées et peu à peu in­tro­duites en Bourse.

La dé­cen­nie 2000 a vu l’amé­lio­ra­tion des sa­tel­lites de té­lé­dif­fu­sion di­recte opé­rant en bande Ku, qui consti­tuent plus de 80 % des ventes de sa­tel­lites com­mer­ciaux de té­lé­com­mu­ni­ca­tion. Ce fut une pé­riode de forte in­no­va­tion in­cré­men­tale et de mon­tée en com­pé­ti­ti­vi­té sur les sa­tel­lites géo­sta­tion­naires. Les ser­vices mo­biles en bande L four­nis pour l’es­sen­tiel par In­mar­sat ou les constel­la­tions ci­tées pré­cé­dem­ment res­taient alors mar­gi­naux en vo­lume. C’est au mi­lieu des an­nées 2000 que la France a mis en ser­vice ses sa­tel­lites mi­li­taires Syracuse 3 : ré­sis­tants aux brouillages et pro­té­gés contre la guerre élec­tro­nique, ils per­mettent des com­mu­ni­ca­tions sé­cu­ri­sées avec les troupes dé­ployées en opé­ra­tions ex­té­rieures. C’est aus­si à cette époque qu’est née l’idée d’une co­opé­ra­tion duale fran­co-ita­lienne in­édite avec les deux sa­tel­lites SICRAL 2 (Sis­te­ma lta­lia­no per Co­mu­ni­ca­zio­ni Ri­ser­vate e. Al­lar­mi) et ATHENA-FIDUS (Ac­cess on Theatres for Eu­ro­pean al­lied forces Na­tions-french Ita­lian Dual Use Sa­tel­lite). En or­bite de­puis fé­vrier 2014, ce der­nier offre des ser­vices de té­lé­com­mu­ni­ca­tion haut dé­bit aux forces mi­li­taires et aux ser­vices de sé­cu­ri­té ci­vile fran­çais et italiens, ser­vices pour les­quels l’au­to­no­mie par rap­port aux moyens au sol et la ra­pi­di­té de trans­mis­sion des don­nées sont sou­vent cri­tiques (dé­ploie­ments ra­pides de se­cours, trans­mis­sion d’images de­puis un hô­pi­tal de cam­pagne, ana­lyse dé­por­tée d’images prises sur le ter­rain, etc.)

Mais, de­puis les an­nées 2010 (c’est donc très ré­cent), le sec­teur connaît une évo­lu­tion ex­trê­me­ment ra­pide ti­rée par le be­soin im­pé­rieux de connectivité à In­ter­net de tous et par­tout sur la pla­nète ; évo­lu­tion à la­quelle l’éco­sys­tème spa­tial ré­pond en ce mo­ment par des in­no­va­tions de rup­ture sans pré­cé­dent :

• alors qu’il ne dif­fu­sait qu’un même si­gnal (le conte­nu TV ou ra­dio) sur de larges zones, le sa­tel­lite doit dé­sor­mais pou­voir connec­ter à In­ter­net des di­zaines de mil­liers, puis des cen­taines de mil­liers d’en­tre­prises, éta­blis­se­ments pu­blics, par­ti­cu­liers. La so­lu­tion est le dé­cou­page de la zone de cou­ver­ture en pe­tits fais­ceaux qui per­mettent de réuti­li­ser mas­si­ve­ment le spectre de fré­quence, res­source rare ;

• plus de puis­sance à bord, plus de masse et de place pour ac­com­mo­der des équi­pe­ments tou­jours plus com­plexes sur des plates-formes à la fois plus puis­santes et plus lé­gères grâce aux nou­veaux sys­tèmes de pro­pul­sion élec­trique (mo­teur fran­çais PPS5000). Le ré­sul­tat est spec­ta­cu­laire : là où un sa­tel­lite TV uti­li­sé pour la connectivité à In­ter­net of­frait en 2000 en­vi­ron 1 Gb/s de ca­pa­ci­té, on ap­proche au­jourd’hui de sa­tel­lites of­frant 1 Tb/s, soit mille fois plus en vingt ans ! Un tel sa­tel­lite est ca­pable de connec­ter en pa­ral­lèle plu­sieurs cen­taines de mil­liers de foyers, des avions de ligne et des na­vires de croi­sière… ;

• l’offre sa­tel­li­taire se di­ver­si­fie en­core avec les pro­jets en cours de dé­ve­lop­pe­ment de constel­la­tions de plu­sieurs cen­taines à plu­sieurs mil­liers de sa­tel­lites de 100 à 500 kg opé­rant en or­bite basse (1 000 km) et of­frant le même type de connectivité In­ter­net que les sa­tel­lites géo­sta­tion­naires (36 000 km), mais avec un temps de pro­pa­ga­tion ré­duit d’un fac­teur 40 (du fait tout sim­ple­ment de leur po­si­tion­ne­ment, plus proche du sol), ca­rac­té­ris­tique im­por­tante pour cer­taines ap­pli­ca­tions spé­ci­fiques comme les opé­ra­tions ban­caires ou les jeux en ré­seau ;

• à cet avan­tage des constel­la­tions s’op­posent ce­pen­dant la com­plexi­té et le coût d’in­ves­tis­se­ment d’un tel sys­tème ou la ca­pa­ci­té li­mi­tée qui peut être of­ferte sur une zone don­née. Sa­tel­lites géo­sta­tion­naires de plus en plus puis­sants et constel­la­tions géantes se com­plètent donc pour per­mettre aux sa­tel­lites de jouer un rôle crois­sant dans l’in­fra­struc­ture de té­lé­com­mu­ni­ca­tion ;

• en­fin, alors que l’in­ter­net des Ob­jets (IOT) est en pleine crois­sance au coeur de ce que doit être la fu­ture 5G, le sec­teur spa­tial ap­porte en­core une fois une so­lu­tion com­plé­tant la cou­ver­ture for­cé­ment li­mi­tée des ré­seaux ter­restres pour cette ap­pli­ca­tion : une constel­la­tion de quelques di­zaines de sa­tel­lites de 20 à 150 kg peut ap­por­ter aux ob­jets à faible dé­bit ce qu’elle ap­porte dé­jà aux hommes à haut dé­bit, à sa­voir une connectivité glo­bale sur la pla­nète. D’ailleurs, sur ce su­jet, la col­lecte des don­nées par sa­tel­lites, avec no­tam­ment le pro­gramme Ar­gos opé­ré par la fi­liale du CNES qu’est CLS, est un sys­tème mon­dial d’iot avant l’heure !

En 2015, la DGA a com­man­dé deux nou­veaux sa­tel­lites mi­li­taires du pro­gramme SYRACUSE 4 qui doit per­mettre le main­tien des com­mu­ni­ca­tions sé­cu­ri­sées sur le ter­ri­toire na­tio­nal, avec les zones prio­ri­taires d’in­té­rêt, ain­si qu’avec nos bâ­ti­ments à la mer, en tout temps (paix, crise ou ca­tas­trophe ma­jeure). Moyens pri­mor­diaux pour les té­lé­com­mu­ni­ca­tions à longue dis­tance, les sys­tèmes de com­mu­ni­ca­tion par sa­tel­lite consti­tuent au­jourd’hui une com­po­sante fon­da­men­tale de la maî­trise de l’in­for­ma­tion, clé de la su­pé­rio­ri­té de nos forces.

Des sa­tel­lites de 20 kg à plus de 6 t, lan­cés à l’uni­té à 36 000 km ou en mé­ga­cons­tel­la­tions à 1 000 km, de l’iot bas dé­bit à des connexions de 1 Tb/s : voi­là donc la di­ver­si­té of­ferte par les sa­tel­lites au­jourd’hui. D’autre part, l’uti­li­sa­tion mas­sive du nu­mé­rique et de l’op­tique à bord des sa­tel­lites et dans les seg­ments sol, l’évo­lu­tion des tech­no­lo­gies d’an­tenne avec no­tam­ment les an­tennes ac­tives, la pour­suite de la mon­tée en fré­quence des liai­sons, etc. an­noncent pour les an­nées qui viennent des offres de ser­vices to­ta­le­ment in­édites qui as­surent que le spa­tial joue­ra un rôle de plus en plus stra­té­gique dans le dé­ve­lop­pe­ment des in­fra­struc­tures mon­diales de té­lé­com­mu­ni­ca­tion. Des ser­vices nou­veaux plus puis­sants et plus adap­tés aux uti­li­sa­teurs sont en train de voir le jour pour le bé­né­fice de l’en­semble de la po­pu­la­tion, mais sans au­cun doute aus­si au ser­vice de notre sé­cu­ri­té et d’une plus grande connectivité de nos forces en opé­ra­tions sur terre, sur mer et dans les airs.

Le sa­tel­lite fran­co-ita­lien ATHENA-FIDUS a été lan­cé en fé­vrier 2014 et de­vrait as­su­rer sa mis­sion pen­dant quinze ans. (© CNES/ESA/ARIANESPACE/CSG)

Newspapers in French

Newspapers from France

© PressReader. All rights reserved.