Les méga-constellations de satellites en orbite terrestre basse (LEO) ont été évoquées comme un moyen potentiel de fournir une couverture sans précédent à travers le monde, avec une faible latence et une grande bande passante par rapport aux itérations de satellites précédentes. Mais comment devriez-vous aborder le grand saut qu'elles promettent d'être ?
Si vous avez récemment levé les yeux vers le ciel lors d'une nuit dégagée, vous avez peut-être vu des satellites LEO passer à une altitude d'environ 550 kilomètres au-dessus de laTerre. Il y a maintenant des milliers de satellites dans l'espace : selon le Bureau des affaires spatiales des Nations Unies (UNOOSA), il y avait 11 330 satellites en orbite autour de la Terre à la fin juin 2023, une augmentation énorme de 38 % par rapport au dernier rapport de janvier 2022.
Beaucoup de ces satellites font partie de méga-constellations LEO, qui promettent de fournir de nouveaux niveaux de connectivité et de couverture haut débit à la planète. Ils offrent une latence plus faible et une bande passante plus élevée par rapport aux satellites géostationnaires existants (GEO).
Les deux premières méga-constellations ont été établies par Starlink et OneWeb, qui utilisent toutes deux leurs satellites pour fournir une connectivité Internet. Starlink a 3 660 satellites actifs en orbite en 2023, mais a de grandes ambitions, avec un plan visant à avoir finalement près de 30 000 satellites LEO en orbite entre 340 et 614 kilomètres au-dessus de la Terre. OneWeb a déjà déployé 634 satellites. Le projet Kuiper d'Amazon devrait devenir le troisième acteur principal des méga-constellations, avec un groupe de 3 236 satellites prévu pour déploiement à partir de mi-2024.
Les méga-constellations peuvent mettre fin aux soi-disant « zones blanches », des zones de la planète où il n'y a pas de connectivité mobile. Selon la GSMA, jusqu'à un demi-milliard de personnes n'ont toujours pas de haut débit mobile, dont 94 % vivent dans des pays à revenu faible ou intermédiaire (LMIC). Les méga-constellations de satellites pourraient permettre une couverture rentable qui s'étend à ces emplacements sans avoir besoin de mettre en place une infrastructure physique coûteuse sur le terrain.
En déployant autant de satellites qu'ils le font, les méga-constellations peuvent bénéficier d'économies d'échelle en termes de fabrication, de déploiement et d'opérations, rendant le système globalement plus rentable.
Un autre domaine de potentiel est que les méga-constellations tirent parti de technologies avancées telles que des satellites miniaturisés, des systèmes de propulsion économes en carburant et des processus de fabrication automatisés, qui contribuent également à maintenir les coûts de production et d'exploitation plus bas.
Il y a aussi la possibilité que les constellations augmentent la fiabilité et la résilience de la connectivité par satellite. Par exemple, si un satellite échoue ou rencontre des problèmes techniques, d'autres dans la constellation prennent le relais et compensent, permettant une connectivité continue et minimisant les temps d'arrêt.
D'autres possibilités ont été avancées par des observateurs de l'industrie, avec des applications proposées dans des domaines tels que la télédétection et la navigation, ainsi que des changements révolutionnaires dans le développement de l'industrie spatiale mondiale et de l'astronomie. Mais pour l'instant, ce sont les communications qui sont l'application principale.
Avec tous ces avantages potentiels viennent également un certain nombre d'inconvénients. Alors que certains commentateurs prévoient de grands progrès pour les astronomes, d'autres astronomes se plaignent de l'impact des méga-constellations de satellites LEO. Les satellites LEO ajoutent de la pollution lumineuse aux ciels nocturnes, et ceux avec des surfaces réfléchissantes peuvent également créer des traînées visibles ou des stries dans les images astronomiques.
Selon une étude récente du Dr Jeremy Tregloan-Reed de l'Universidad de Atacama au Chili, « Cela va être un changement majeur avec ces constellations. De grandes constellations de satellites artificiels brillants en orbite terrestre basse (LEO) posent des défis significatifs à l'astronomie au sol. »
Les experts ont également parlé de la congestion générale due à la présence de tant de satellites en orbite terrestre basse. Le journal d'accès ouvert Space : Science & Technology a prévu que jusqu'à 100 000 satellites LEO supplémentaires pourraient être lancés en constellations au cours de la prochaine décennie, par des organisations aux États-Unis, au Royaume-Uni, en Chine, au Canada, au Japon, en Russie et dans l'UE. Une telle congestion augmente le risque de collisions entre satellites, et avec d'autres actifs comme la Station spatiale internationale. Cela rend également l'effet Kessler* plus probable.
Selon l'Agence spatiale européenne (ESA), en septembre 2023, il y a plus de 35 000 objets de débris spatiaux surveillés en orbite autour de la Terre. Cela soulève la question de la taille et du nombre maximum de constellations durables. Les méga-constellations représentent-elles une menace pour les constellations ?
Il y a aussi des préoccupations environnementales. Les méga-constellations se connectent via des antennes individuelles, et elles consomment plus d'énergie que les antennes satellites traditionnelles. De plus, les lanceurs utilisent un carburant à base de méthane, ce qui, pour les entreprises souhaitant tirer parti de la connectivité spatiale, pourrait avoir un impact sur les émissions de CO2 et les objectifs ESG.
Il y a un autre impact environnemental encore non quantifiable. À la fois OneWeb et SpaceX ont promis aux autorités de la FCC que leurs satellites désaffectés vont se dégrader vers une orbite inférieure, de « mise au rebut », dans laquelle le satellite se dégradera par traînée atmosphérique et ré-entrera naturellement dans l'atmosphère pour brûler dans l'année suivant la fin de sa vie.
Mais que va libérer cette combustion dans l'atmosphère terrestre et comment cela affectera-t-il les conditions de vie sur la planète ? C'est une inconnue pour l'instant, mais les observateurs supposent déjà que cela n'aura pas d'effet positif.
Bien qu'il y ait des milliers de satellites prévus pour être lancés dans des méga-constellations, atteindre les objectifs impliquera des approbations réglementaires, des capacités de production massives, la recherche de « lanceurs » suffisants et plus encore. Cependant, l'approbation réglementaire n'est pas garantie, compte tenu des préoccupations concernant les satellites LEO dans de nombreux domaines. La production à grande échelle n'est pas simple non plus, puisque les entreprises de satellites traitent avec des technologies entièrement nouvelles et créent des chaînes de production au fur et à mesure.
De même, les véhicules de lancement devraient être en nombre limité, McKinsey écrivant que “De nombreux véhicules de lancement moyens et lourds sont en train d'être retirés et la plupart des capacités restantes sont déjà réservées. De nouvelles capacités de lancement sont en développement, par Arianespace, ULA ou Blue Origin, mais une grande partie de la capacité a également été réservée pour la constellation Kuiper d'Amazon et, dans le cas de l'ULA, pour le programme de lancement spatial de sécurité nationale des États-Unis.”
Ne pas respecter les calendriers de déploiement promis signifie ne pas fournir une couverture accrue, une bande passante plus élevée et une latence plus faible, et décevoir les clients potentiels.
Bien que les utilisateurs finaux de satellites puissent être moins exigeants que les clients de haut débit traditionnels pour le moment, les opérateurs de télécommunications et leurs clients finaux, en particulier les entreprises, s'attendent toujours à un niveau minimum de support et de service. Aujourd'hui, toutes les constellations ne proposent pas de SLA.
Starlink, par exemple, est entrée sur le marché avec des prix d'entrée attractifs mais n'offre aucune garantie en termes de temps d'arrêt maximum, de temps de rétablissement de la connectivité, etc. Elle a également eu du mal à se bâtir une bonne réputation en matière de support client. D'autres fournisseurs, comme OneWeb, ont par exemple positionné leur offre avec des SLA, une bande passante garantie et un engagement envers le service client, mais cela se fait à un prix plus élevé.
De plus, l'offre Starlink est actuellement conçue uniquement pour les consommateurs, et les clients individuels peuvent commander en ligne. Mais pour les entreprises qui souhaitent quelques centaines d'antennes pour plusieurs emplacements dans le monde, ou un opérateur de télécommunications souhaitant offrir des services de connectivité par satellite à des clients B2B, cela signifie passer des commandes sur le site Web et payer par carte de crédit.
Les méga-constellations présentent des possibilités. Elles peuvent jouer un grand rôle pour aider à combler le fossé numérique et permettre une option satellite plus rentable pour les utilisateurs finaux B2C et B2B dont la couverture fixe et mobile n'est pas à la hauteur.
Cependant, les télécoms qui envisagent de faire le grand saut et d'investir dans la connectivité spatiale devraient considérer toutes les options disponibles. Prenez le temps d'examiner les offres disponibles et de réfléchir aux besoins que vous souhaitez satisfaire avec la connectivité alimentée par les méga-constellations. Examinez tous les aspects pertinents, y compris la bande passante, la latence et le prix, mais aussi le support, la qualité de service (QoS) et les services à valeur ajoutée avant de prendre votre décision.
Et n'oubliez pas qu'il existe d'autres options satellites en dehors des méga-constellations : des constellations LEO ou MEO plus petites, ou des satellites GEO sont encore très pertinents dans certains cas. Parfois, une combinaison de technologies peut être la meilleure solution. Orange Wholesale a récemment annoncé un portefeuille multi-orbital complet qui combine GEO avec les futures constellations MEO et LEO. Une partie de cette nouvelle proposition de valeur est d'intégrer la promesse des méga-constellations dans le modèle de service et les opérations des opérateurs de télécommunications.
C'est un moment potentiellement excitant avec beaucoup de possibilités sur la table. Continuez à observer le ciel.
*Effet Kessler : l'effet Kessler est un scénario théorique proposé par le scientifique de la NASA Donald J. Kessler en 1978. Il fait référence à une situation potentielle où la densité de débris spatiaux en orbite terrestre basse (LEO) devient si élevée que les collisions entre objets sont inévitables, régulières, et créent un effet en cascade qui ne peut générer que de plus en plus de débris. Cette cascade de collisions pourrait alors rendre certaines orbites inutilisables et poser une véritable menace pour d'autres satellites opérationnels et la viabilité des futures missions spatiales.
