Véritables messagers, les satellites de télécommunications relaient de nombreuses informations aux citoyens. Internet, téléphonie, télévision, prévision météo, géolocalisation, télémédecine, Internet des objets ou encore signal de détresse : ces services reposant sur des satellites rythment nos quotidiens. Là où les réseaux terrestres ne suffisent pas, les satellites sont indispensables.

Les satellites omniprésents dans nos vies

Chaque jour, nous utilisons les satellites. Pour nous orienter en voiture, consulter les prévisions météo des prochains jours, repérer une adresse sur une image satellite grâce à Google Earth, regarder la télévision… Tous ces services reposent sur des satellites. Aviez-vous pris conscience de leur omniprésence dans nos vies ? Par exemple, des milliards de smartphones utilisent le système Galileo – le GPS européen – pour se géolocaliser. 30 satellites Galileo orbitent à plus de 23 000 km de nous pour offrir aux citoyens européens un service mondial de positionnement fiable et indépendant. 

Quant aux prévisions météo, elles reposent sur des données d’observation météorologiques. 90% de ces données utilisées par Météo France proviennent des satellites. C’est pourquoi au CNES, nous travaillons à leur amélioration grâce au capteur IASI-NG, par exemple, plus précis que ceux existants et qui sera embarqué dans les futurs satellites météorologiques européens.

L’histoire des télécommunications modernes remonte la fin du 18^e siècle. Télécommuniquer, c’est-à-dire transmettre des informations à distance, offre des avancées considérables : sécurité des navires militaires, diffusion d’informations à la population, etc. Sur Terre, les réseaux de communication se sont ensuite largement développés, avec l'essor du câble, de la fibre optique, de la télévision numérique terrestre ou encore de la téléphonie mobile).

Le spatial a lui aussi pris son essor, devenant un complément indispensable aux réseaux terrestres. L’idée d’utiliser les satellites émerge lors du lancement du satellite Spoutnik en 1957. Entre 1984 et 1996, le CNES lance 7 satellites de télécommunication pour le compte de France Télécom et de sa filiale Télédiffusion de France (TDF). 

En captant et en relayant l’information sur l’ensemble du globe, les satellites décuplent les possibilités. Ils permettent de communiquer partout, tout le temps, de façon sécurisée et indépendante. Malgré tous ces avantages, ils ne sont pas toujours le premier choix en matière de télécommunications en raison du coût associé. Le téléphone satellite reste par exemple réservé à des usages spécifiques (comme les missions en milieu reculé) en raison du prix des abonnements et des téléphones satellite.

La télévision par satellite a quant à elle connu son heure de gloire dès les années 1990, avec par exemple Canalsatellite.  Mais désormais, la réception de la télévision par Internet s’est imposée dans les foyers des français et seuls 13% d’entre eux reçoivent encore la télévision par satellite en 2023 d’après le régulateur de la communication audiovisuelle et numérique. A l’inverse le satellite apporte aujourd’hui l’accès à Internet à plus de 4 millions de foyers dans le monde, et quelques dizaines de milliers en France.

Le renouveau des télécommunications par satellite

Le secteur des télécommunications vit un bouleversement important. Il est aujourd’hui impensable de se passer d’une connexion Internet. Et pourtant, de nombreuses personnes à travers le monde ne sont pas desservies par un réseau terrestre. 

Plusieurs opérateurs proposent des offres d’accès à Internet haut débit à travers le monde pour couvrir les zones dites « blanches ». Les services Internet par satellite permettent de communiquer et de recevoir tout type de contenu depuis son foyer ou son entreprise, mais aussi dans les transports (vols commerciaux ou d’affaires, bateaux de croisière, etc.).

Depuis quelques années, la filière est en plein renouveau : alors que les satellites offraient jusqu’à présent pour un usage massif des débits limités à un coût élevé, des acteurs majeurs ont commencé à déployer des satellites de grande capacité en orbite géostationnaire (de la gamme 500 Gbps) et des flottes de satellites en orbite basse également très efficaces. Les flottes de OneWeb (648 satellites), Starlink (12 000 satellites) ou bientôt Amazon (3 226 satellites) marquent un changement d’échelle dans l’accès à Internet par satellite. Aujourd'hui, plus de la moitié des satellites opérationnels sont des satellites consacrés aux télécommunications.

Au CNES, nous soutenons le développement de satellites innovants et réactifs capables de fournir des services Internet très haut débit. Grâce aux programmes THD-Sat et NeoSat, le satellite Konnect VHTS d’Eutelsat embarque une instrumentation totalement inédite concentrant 10 ans de recherche et développement du CNES. À bord d’un satellite Spacebus Neo allégé grâce à la propulsion électrique, on trouve des antennes multifaisceaux, un processeur numérique extrêmement performant, une régulation thermique… Bref, une panoplie idéale pour desservir des centaines de milliers de foyers avec des performances équivalentes à la fibre optique. Entré en service fin 2023, il est le satellite le plus puissant jamais réalisé en Europe.

Côté utilisateurs, ce sont des puces estampillées « CNES » qui équiperont les décodeurs. La puce Oxford a été développée dans le cadre du Programme d’investissements d’avenir. Pour un coût de quelques euros, elle permettra à n’importe quel terminal grand public de se connecter à Internet par satellite à très haut débit. Fabriquée par l’industriel STMicroelectronics, la puce offrira des performances équivalentes à la fibre optique. 

Télétravail, balises de détresse et examen médical

Exit les zones blanches, grâce aux satellites, tout le monde pourra désormais se téléporter au travail, ou partager un moment avec des cousins au Canada… Plus exceptionnellement, les satellites sont aussi là pour nous protéger et sauver des vies. Depuis la mise en service du système Cospas-Sarsat, plus de 57 000 personnes ont été secourues à travers le monde. Ce service repose sur l’utilisation de balises, que tout le monde peut acheter. Il suffit de déclencher la balise pour que l’alerte soit lancée. Les satellites et stations sol de la flotte Cospas-Sarsat reçoivent l’alerte, géolocalisent la balise et préviennent les services de secours. 

Et imaginiez-vous que les satellites prenaient soin de notre santé ? C’est par exemple le cas du camion DIABSAT, développé par le CNES et le CHU de Toulouse. Ce camion a sillonné les routes de France pendant de nombreuses années avec pour objectif de lutter contre le diabète. Examens ophtalmologiques, rénaux ou encore podologiques : les résultats étaient transmis par satellite à des médecins spécialistes. Une vraie solution pour les habitants des zones rurales isolées. La télémédecine, ce service de consultation médicale à distance, est aussi utile dans les Ehpad et l’État a décidé d’en généraliser l’accès. Un abonnement à Internet par satellite est un recours indispensable pour les Ehpad ne disposant pas d’une connexion Internet haut débit.

Place aux objets connectés

L’amélioration continue de la communication par satellite donne naissance à des usages inédits. Porté par les acteurs du newspace, un mouvement lié à l’émergence d’une industrie spatiale d’initiative privée, ces services reposent sur l'Internet des Objets (IoT pour Internet of Things en anglais). Des objets connectés qui nous entourent comme les thermostats ou les anémomètres connectés, etc.

À travers son Centre de support et d’expertise pour les usages en télécommunications par satellite (CESARS), le CNES soutient activement les acteurs souhaitant développer de nouveaux services en leur permettant de découvrir et tester les solutions existantes.

L’avenir ? Des satellites flexibles, pour répondre encore plus rapidement aux besoins des utilisateurs. Ce concept baptisé « flexsat » vise à réduire les coûts, augmenter la modularité, fournir plusieurs services et optimiser les délais d’approvisionnement. Grâce à d’ambitieux programmes de développement (FLIP et FAST), le satellite flexible Space Inspire de Thales Alenia Space a ainsi pu voir le jour. Aucun doute : à l’avenir, les citoyens vont continuer à interagir chaque jour avec les satellites au-dessus de nos têtes.