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Satellite constellations

La majorité des services de télécommunications par satellite utilisent actuellement des satellites géostationnaires : situés à 35 780 km d’altitude, ils tournent autour de la Terre à la même vitesse que la révolution terrestre et apparaissent donc fixes dans le ciel. Quelques constellations de satellites non géostationnaires fournissent déjà des services de communications mobiles, à l’instar des 66 satellites d’Iridium. Mais, au cours des trois dernières années, de nouveaux  projets de grandes constellations en orbite basse (à une altitude d’environ 1 000 km) ont vu le jour.

Ces constellations nécessitent un nombre de satellites beaucoup plus grand (environ 700 pour un projet comme OneWeb), alors que 3 satellites géostationnaires seulement suffisent pour couvrir l’ensemble de la Terre (sauf les zones polaires). L’avantage de mettre en œuvre autant de satellites se trouve dans la réduction de la latence de bout en bout (le « ping »), élément clé pour garantir une meilleure expérience à l’utilisateur lorsqu’il utilise des services internet. Le coût d’un aussi grand nombre de satellites se trouve en outre en partie compensé par la réduction de la taille de chaque satellite et les économies d’échelle dans leur production.

Le principal défi de ces projets résidera ainsi dans le coût et la facilité d’utilisation du terminal. Contrairement aux satellites géostationnaires, les constellations supposent en effet que le terminal de l’utilisateur suive le déplacement des satellites (à la manière d’un GPS) et sache transférer la communication entre deux satellites sans altérer la connexion. Ces deux actions complexifient le terminal par rapport à ceux qui sont destinés aux satellites géostationnaires.

Deux des projets les plus connus de ces constellations d’un nouveau type intègrent une forte composante française. D’une part, le système O3b, actuellement en service et appartenant à la société SES, fournit des services professionnels de connexion à l’infrastructure Internet mondiale. Les satellites de ce système ont été construits par Thales Alenia Space et lancés par Arianespace. D’autre part, la société OneWeb, qui s’est récemment alliée avec le premier opérateur mondial de satellites géostationnaires (Intelsat), prévoit l’entrée en service dès 2019 d’une constellation de satellites en orbite basse avec pour objectif de fournir un accès à internet à haut débit à des terminaux fixes ou nomades, ainsi qu’à des bateaux, trains ou avions. Les satellites sont conçus par Airbus Defence and Space et leur lancement sera également effectué par Arianespace.

Du point de vue de la gestion des ressources orbite/spectre, ces constellations bénéficieront des travaux que les régulateurs avaient menés au début des années 2000 pour répondre à des projets de constellations de satellites non-géostationnaires qui n’avaient pu bénéficier des investissements nécessaires suite à l’éclatement de la « bulle internet ». Le cadre réglementaire, mis en place lors des Conférences mondiales des radiocommunications (CMR) de l’Union internationale des télécommunications (UIT) qui s’étaient tenues en 1997 et 2000, permet aux satellites non-géostationnaires de réutiliser des fréquences exploitées par les satellites géostationnaires. Il est fondé sur des limites de puissance destinées à garantir la coexistence sans brouillages mutuels entre les deux types de satellites et a permis aux investisseurs de ces nouvelles constellations de bénéficier d’un environnement réglementaire stabilisé.

Toutefois, ces nouvelles constellations, par le nombre de satellites qu’elles prévoient d’exploiter, soulèvent la question des conditions réglementaires de mise en service des fréquences associées. En effet, pour éviter la thésaurisation de ressources orbite/spectre, l’UIT impose que les fréquences réservées soient effectivement mises en service dans les sept ans suivant la demande d’utilisation. Cette règle était  judicieuse pour des satellites géostationnaires ou des petites constellations non-géostationnaires où un petit nombre d’engins spatiaux doit être mis en orbite ; mais elle semble impossible à respecter dès lors qu’il faudra plusieurs dizaines de lancements pour achever le déploiement de ces nouvelles constellations. L’ANFR travaille donc avec les autres gestionnaires de fréquences européens et mondiaux pour définir des règles plus adaptées, qui dissuaderons toujours la thésaurisation des ressources mais seront mieux adaptées aux réalités industrielles de ces projets. La CMR de 2019 sera le rendez-vous majeur pour la détermination mondiale de ces règles. A suivre donc…

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