Attentes et réalité : Constellations de satellites commerciaux

Date de publication : 06 October 2024

Publié par : Sanya Mehra

Compte tenu des récents progrès techniques, de la baisse des coûts et de l'accès facilité aux financements, l'intérêt pour la construction et le lancement de constellations de satellites commerciaux ne cesse de croître. Le recul observé en 2022, bien moins marqué que prévu malgré des entrées de capitaux record, a été moins prononcé que ne le prévoyaient certains analystes du secteur, suite au pic d'investissement public dans le spatial atteint en 2021, malgré les vives inquiétudes que cela suscitait. L'engouement pour les constellations de satellites d'entreprise ne se limite pas à un seul secteur : les entreprises explorent un large éventail d'applications, allant de la sécurité intérieure et la surveillance du climat à l'amélioration de la qualité de vie sur Terre. Nous avons mené une analyse en 2021 afin de déterminer si les opérateurs de constellations étaient parvenus à concrétiser leurs ambitions en matière de nombre de satellites et de lancements. Les résultats ont montré que, pour plus de la moitié des constellations annoncées, aucun satellite n'avait encore été mis en orbite. Afin de déterminer si l'intérêt pour les constellations de satellites demeure élevé et si les opérateurs atteignent leurs objectifs avec plus de succès, nous avons actualisé cette analyse début 2023. Trois constats se dégagent :

• L’intérêt pour ce secteur ne cesse de croître. Plus de 300 constellations de satellites ont été annoncées à ce jour, contre environ 250 début 2019.
• La réalité est encore loin des prévisions. Parmi les constellations confirmées, environ 45 % n'ont encore procédé à aucun lancement de satellite et 10 % connaissent toujours une croissance lente, c'est-à-dire qu'aucun lancement n'a eu lieu depuis plus d'un an.
• On observe une dynamique croissante dans ce sens. Bien que de nombreux opérateurs aient constaté une faible croissance ces dernières années, près de 30 % des constellations ont lancé des satellites au cours de l'année écoulée, contre seulement 15 % environ début 2021.

L'intérêt constant porté aux constellations de satellites commerciaux est encourageant, mais il se traduit souvent par des projets qui dépassent les capacités raisonnables des opérateurs, compte tenu des calendriers de déploiement, de la demande client et des capitaux disponibles. Cependant, face à la raréfaction des capitaux ces dernières années, certaines entreprises se sont imposées comme des leaders. Ces entreprises élaborent des plans efficaces et détaillés, basés sur des données, qui démontrent comment stimuler la demande de services satellitaires grâce à une préparation rigoureuse et peuvent les aider à lever les fonds nécessaires à la réalisation de leurs objectifs de constellation. Leurs progrès constants en matière de lancement de satellites, qui témoignent de leur engagement et de leurs compétences, encourageront de nouveaux investissements après une levée de fonds. Nous prévoyons que d'ici fin 2023, les constellations existantes, telles que les méga-constellations en orbite géostationnaire permettant les communications, continueront d'évoluer et que de nouvelles constellations verront le jour. Parallèlement, de nombreuses constellations seront démantelées, soit par notification officielle, soit par simple manque de progrès. Les entrepreneurs du secteur qui suivent ces évolutions pourront tirer des enseignements précieux des facteurs qui distinguent les constellations performantes des autres.

État actuel de l'exploration spatiale

Les satellites de communication commerciaux sont fabriqués et vendus, dans le cadre d'un accord commercial, à des fins commerciales, académiques, non gouvernementales ou civiles, et non principalement à des fins militaires. Pour imager la planète, les satellites de télédétection scrutent différentes parties du spectre lumineux, notamment la lumière visible, l'infrarouge et les ondes radio. La plus grande part dumarché spatial commercial est détenue par les services satellitaires, qui comprennent les communications, l'internet haut débit, la télévision par satellite, la radio et l'imagerie. Ces services nécessitent également l'utilisation d'équipements et de récepteurs au sol. Les satellites de télédétection balaient l'ensemble du spectre, de la lumière visible à l'infrarouge en passant par les ondes radio, afin d'observer la Terre. Une constellation de satellites est un réseau d'unités artificielles identiques ou similaires, ayant le même objectif et un contrôle partagé. Ces groupes communiquent à l'échelle mondiale grâce à des stations au sol, parfois entre eux. Ils font partie d'un système et leur rôle est de se compléter. Un groupe de satellites artificiels, intégrés dans un même système, constitue une constellation de satellites. Une constellation peut assurer une couverture mondiale ou quasi mondiale permanente, contrairement aux satellites isolés, garantissant ainsi qu'au moins un satellite est visible partout sur Terre à tout moment.

Il existe trois types de constellations de satellites :

• Constellations de satellites géostationnaires (GEO) : GEO signifie orbite géostationnaire ou équatoriale, qui abrite actuellement des centaines de satellites. Le nom de ces essaims géostationnaires provient de leur mode de rotation terrestre : ils s’alignent sur le mouvement de notre planète et restent en orbite fixe. Les constellations de satellites météorologiques terrestres sont généralement en orbite géostationnaire. D’autres satellites diffusent des programmes télévisés et fournissent des services de télécommunications à faible débit.
• Constellations de satellites en orbite basse (LEO) : à des altitudes comprises entre 500 et 1 200 km, les essaims de satellites LEO constituent la population spatiale la plus dense. Les gouvernements, ainsi que les organisations commerciales et à but non lucratif, exploitent largement les données ainsi recueillies.
• Constellations de satellites MEO - MEO est un acronyme désignant des essaims de satellites en orbite terrestre moyenne (MEO) opérant à des altitudes allant de 5 à 20 000 kilomètres, où ils sont généralement utilisés comme aides à la navigation.

Grandes constellations de satellites : atténuation des impacts environnementaux et autres effets

Au cours des dernières décennies, les satellites ont servi de GPS, d'instruments de communication et de télédétection. Avec le lancement de milliers de satellites supplémentaires pour offrir un accès à Internet, la flotte satellitaire s'est considérablement développée ces dernières années. Cependant, une telle augmentation pourrait s'avérer perturbatrice. De plus, elle pourrait engendrer davantage de débris spatiaux susceptibles d'endommager les satellites actuellement en service pour le commerce ou la sécurité nationale. Afin de réduire les impacts potentiels, nous avons examiné les technologies et les outils disponibles. Nous avons également étudié les problèmes d'atténuation, tels que l'imprécision des réglementations et le manque de technologies. Nous avons élaboré des options politiques pour aider les décideurs à atteindre divers objectifs et relever ces défis.

Qu'a découvert le RNPL ?

Au printemps 2022, on comptait près de 5 500 satellites actifs en orbite, et selon certaines estimations, jusqu'à 57 000 satellites seront lancés d'ici 2030. Cette croissance est principalement due à l'immense constellation de satellites en orbite basse autour de la Terre. Si les satellites constituent une source majeure de services, cette tendance pourrait également avoir des répercussions sur l'environnement et d'autres aspects.

Le RNPL a évalué les technologies et les approches permettant d'évaluer et d'atténuer les effets potentiels suivants :

• Les débris orbitaux sont de plus en plus nombreux ; les satellites peuvent être endommagés ou détruits par ces débris spatiaux, ce qui affecte les opérations commerciales, les informations scientifiques et la sécurité du pays.
• Les émissions provenant de la haute atmosphère – particules et gaz susceptibles d'influencer la température de l'air et d'appauvrir la couche d'ozone – seront générées par les lancements de fusées et la rentrée atmosphérique des satellites. Il serait possible d'en atténuer les effets en limitant l'utilisation des moteurs de fusée, capables de produire certaines émissions nocives.
• Perturbation de l'astronomie : les satellites peuvent absorber la lumière du soleil et émettre des signaux susceptibles de perturber l'observation des phénomènes naturels. En novembre 2021, de nombreux opérateurs de constellations n'avaient toujours pas atteint leurs objectifs initiaux, malgré une augmentation constante et significative du nombre de constellations mises en vente ces dernières années.

Conclusion:

Ces dernières années, les activités spatiales commerciales sont devenues de plus en plus attractives, les investissements ayant été multipliés par dix en dix ans. Si le tourisme spatial et les lancements font souvent la une des journaux, une tendance similaire se dessine concernant les projets de développement des constellations de satellites à l'échelle mondiale, organisés par les opérateurs du monde entier. Plus de 250 nouvelles constellations devraient être lancées par les opérateurs de satellites du monde entier au cours des prochaines années, dont environ 150 ont été dévoilées récemment. L'analyse révèle qu'un nombre croissant d'opérateurs se fixent des objectifs ambitieux en matière de lancements et de nombre total de constellations, pour finalement se heurter à des contraintes de financement et de demande du marché. Et ce, malgré l'afflux de capitaux dont bénéficie le secteur spatial commercial depuis plusieurs années. Plus de la moitié des constellations annoncées ne disposent toujours d'aucun satellite en orbite. L'année dernière, moins de 5 % des opérateurs ont atteint leur objectif de déploiement, et seulement 12 % ont ajouté de nouvelles constellations. Lorsque les constellations stagnent, c'est généralement après avoir atteint moins de 20 %, voire moins de 10 % de leur taille prévue en nombre de satellites. De plus, de nombreux opérateurs de satellites commerciaux ne parviennent pas à respecter les délais initiaux, faute d'avoir atteint la taille de constellation requise.