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Quelles fréquences pour faciliter le déploiement des nano-satellites ? (point 1.7 de l’ordre du jour de la CMR-19)

30/10/2018

Les nano-satellites ont la caractéristique d’avoir un poids très léger, compris entre 1 et 10 kg. Environ 1 000 « nanosats » ont déjà été lancés, pour la plupart des CubeSats dont le format normalisé a facilité leur emport dans tous les types de lanceurs. Les nanosats ont permis l’accès à l’espace pour des pays qui n’avaient pas encore de politique spatiale, des universités ou de nombreuses startups. Leurs usages sont très variés : observation de la Terre, transferts de données (IoT) ou surveillance.  Ces satellites sont déployés sur des orbites basses (300 à 900 km d’altitude) et utilisent plusieurs bandes pour l’exploitation du satellite comme pour les communications de données : VHF (150 MHz), bande X (8 GHz), mais aussi UHF ou bande S (2 GHz).

Le point 1.7 de l’ordre du jour de la CMR -19 ne porte pas directement sur les nanosats, mais sur les satellites dont la mission est de courte durée, n’excédant généralement pas trois ans. Partant du constat que les fréquences au-dessous de 1 GHz conviennent bien pour exploiter ces satellites, le point en débat  vise à identifier des bandes disponibles dans cette gamme du spectre, assorties de conditions réglementaires suffisamment simples pour convenir à ce type de mission. Les bandes à l’étude sont 150,05-174 MHz et 400,15-420 MHz pour de nouvelles attributions, aussi bien pour la montée (Terre vers espace) que la descente (espace vers Terre). 

A ce jour, dans le sens descendant, il existe trois bandes de fréquences sous 1 GHz utilisables par l’exploitation spatiale. Deux de ces bandes ont été écartées par les études :

  • La bande 272-273 MHz, largement utilisée par le ministère des Armées et l’OTAN ;
  • La bande 401-402 MHz, du fait d’une incompatibilité avec les usages de la météorologie.


En revanche, les bandes 137-138 MHz (sens descendant) et 148-149,9 MHz (sens montant) sont apparues utilisables pour l’exploitation spatiale à condition de simplifier le cadre réglementaire afférent. 

Dans la bande 137-138 MHz, il est ainsi proposé de simplifier la procédure de coordination applicable à ces satellites s’ils respectent un niveau de pfd au sol protégeant les services de Terre. Cela permettra aussi d’éviter aux opérateurs de ces satellites d’acquitter le coût de la procédure de coordination par le Bureau des radiocommunications.

Dans la bande 148-149,9 MHz, la simplification proposée consiste à supprimer une procédure obligeant à obtenir l’accord des autres administrations.

Certaines études proposent également d’introduire une nouvelle attribution du service d’exploitation spatiale dans la bande 403-406 MHz pour la montée. Néanmoins, cette évolution mettrait en danger les usages de cette bande par Météo France et la Défense pour des relevés atmosphériques (température, pression, etc.) par l’intermédiaire de radiosondes. Les études de compatibilité entreprises par l’Agence montrent que les distances de séparation (plusieurs centaines de kilomètres) interdisent la coexistence des deux services. Limiter le service d’exploitation spatiale à une partie de  la bande 403-406 MHz imposerait donc de segmenter la bande entre les usages, réduisant ainsi la capacité pour les radiosondes. Or, les attributions existantes à 149 MHz semblent suffire pour répondre aux besoins des nano-satellites.

Le choix des bandes 137-138 MHz et 148-149,9 MHz apparaît d’autant plus pertinent qu’il permettrait l’émission et la réception en bande VHF (montée à 148-149,9 MHz et descente  à 137-138 MHz), réduisant ainsi le nombre d’antennes et allégeant la charge utile des satellites.

Ce point de la CMR -19 apparait encore très ouvert compte tenu des différences de point de vue sur le choix des fréquences et sur la meilleure façon de simplifier l’utilisation des bandes déjà attribuées à l’exploitation spatiale en-dessous de 1 GHz. Par ailleurs, le développement des nano-satellites, ou plus généralement de satellites de courte mission, fait aussi l’objet d’autres propositions pour la CMR -19 consistant à réduire les contraintes procédurales pour ces satellites, indépendamment des bandes de fréquences envisagées. 

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