19 Août 2022

[CNESMAG] Galileo/Copernicus, vecteurs d’autonomie stratégique pour l’Europe

Les 2 programmes de navigation et d’observation, pilotés à une échelle européenne, ont gagné en maturité comme en envergure. Ils sont les piliers d’une politique spatiale ambitieuse et toujours plus intégrée, garante de l’indépendance des Etats membres.

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Réunion informelle des ministres européens chargés de l’espace, à Toulouse en février 2022. Crédits : Hamilton de Oliveira / MEFR

Les derniers mois ont été chargés en matière de décisions spatiales. Depuis le règlement Espace adopté en avril 2021 par la Commission européenne, jusqu’à l’annonce de Connectivity en février 2022, l’Union européenne et ses Etats membres s’outillent, avec les programmes Galileo et Copernicus comme pivots.

Galileo : ne plus dépendre d’un tiers et répondre aux besoins civils

Au tournant des années 90, le système américain GPS, d’origine militaire, proposait un signal public volontairement dégradé. A ce défaut de qualité s’ajoute des aléas d’ordre critique : les Etats-Unis peuvent à leur guise faire varier la puissance du signal sur une partie du globe (flex-power), discriminer une zone voire brouiller le signal.

 « L’Europe a constaté que l’on ne pouvait pas dépendre d’un tel système. Il fallait disposer de notre propre capacité, en s’affranchissant des aléas. Galileo répond donc dès ses débuts à un objectif de souveraineté européenne » rappelle Jean Maréchal, responsable du programme navigation au CNES. 

La grande différence est l’intention du système GNSS européen : « Nous sommes partis du même concept que le GPS, sans en faire une copie. Nous avons imaginé les services du futur qui pourraient fonctionner, pour des besoins civils. Les usages militaires n’étaient pas absents cependant, avec un service réservé aux besoins gouvernementaux. »

Des services inédits, adossés à l'excellence technologique

Aux débuts de Galileo, des signaux de grande qualité ont été définis. Loin du côté « rustique » du GPS, avec lequel il partage une fréquence. « Le GPS est toujours en train d’inventer de nouveaux signaux, avec une dépendance forte au calendrier de renouvellement des satellites ou du segment sol. Galileo s’est ménagé à l’avance de la place dans ses signaux pour inventer de nouveaux services et couvrir les besoins » détaille Jean Maréchal.

L’architecture bâtie par l’ESA s’appuie sur les avancées technologiques permettant à Galileo une interopérabilité mondiale avec les autres signaux GNSS. Le segment à bord comme l’infrastructure sol disposent des meilleurs instruments embarqués ou déployés, pour une précision et une rapidité de correction optimales. 

Bien au-delà de simples données de positionnement, Galileo assure la transmission de messages d’alerte, la mise à disposition de voie retour pour les balises de détresse, et demain des services d’authentification ou de haute précision. A la clé, de nouvelles fonctionnalités professionnelles (agricoles, BTP, etc.) ou scientifiques seront accessibles, sans dépendre de quiconque.

Galileo, c’est une double vision de l’Europe qui s’illustre : une souveraineté en matière de services, civils comme militaires, mais aussi de technologies.

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Jean Maréchal, responsable des programmes de navigation par satellite. Crédits : ©CNES/DE PRADA Thierry, 2021

Jean Maréchal, responsable du programme navigation au CNES

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Vers un moyen souverain et sécurisé de communication par satellite, avec Connectivity

« GovSatCom, lancée dès 2013, a été les prémices de ce que représente l’initiative Connectivity, annoncée lors de 13e conférence spatiale européenne. Face aux risques d’interruption ou d’indisponibilité des réseaux, le partage des ressources de communication sécurisées entre Etats membres devient possible » souligne Jean Maréchal.

L’initiative dépasse le strict besoin gouvernemental. Une étude associe fabricants européens de satellites, opérateurs et fournisseurs de services, opérateurs de télécommunications et fournisseurs de services de lancement. Un rendu des travaux est attendu en fin d’année 2022. A terme, le système de connectivité spatiale sécurisé devrait compléter les capacités spatiales existantes. Il suppléera en cas de défaillance, créera des synergies et hébergera  des capteurs spatiaux supplémentaires.

L’échelle collective pour donner l’envergure suffisante

Il aurait été très compliqué qu’un Etat européen dispose seul d’une telle infrastructure de navigation, et la mette à disposition d’autres Etats. Galileo comme Copernicus sont des exceptions : il s’agit des seules infrastructures dont l’Union européenne est propriétaire.

La délégation des Etats membres en matière spatiale relevait strictement de navigation et d’observation de la Terre. Elle s’est considérablement élargie. Au début des années 2000, le transfert du projet de l’ESA, porteur technique de Galileo, à la Commission européenne et à la GSA (devenue l’EUSPA en 2021), a fait changer le projet de dimension.  « Seule l’Union européenne était et reste capable de réaliser un projet spatial de cette ampleur, et de pouvoir le gérer dans le temps » appuie Jean Maréchal.

Le contexte a également fortement pesé : le programme spatial annoncé par le Commissaire Thierry Breton en février 2022 arrime en effet le système à une vision européenne basée sur l’autonomie stratégique. Il fait suite à un cadre unique, dit « Règlement espace », adopté en avril 2021. 

Renforcer le capacitaire commercial pour se projeter et se protéger

En novembre 2021, la Commission avait rendu public le document dit de « capacité opérationnelle renforcée » de Galileo. Celui-ci acte l’indépendance de l’Europe en matière de positionnement, de navigation et de synchronisation spatiale.

Un budget conséquent a été débloqué pour la politique spatiale commune (14,88 Mds€) et doit permettre d’agir sur plusieurs axes. La modernisation des programmes phares (Galileo, Copernicus, EGNOS), l’accès à l’espace comme la surveillance et protection de l’infrastructure spatiale y figurent en bonne place. Tout comme le soutien économique au Newspace. « Le règlement souligne la nécessité de trouver les moyens de financer la politique spatiale. Le fonds d’investissement spatial Cassini, doté d’1 Md€, va permettre de soutenir la compétitivité, stimuler l’innovation et porter de nouveaux services » détaille Jean Maréchal. 

La surveillance de l’espace en sera un champ d’action majeure : « Les capacités patrimoniales comme commerciales sont mobilisées conjointement, et se complètent. Les Etats membres sont pleinement conscients que l’économie est un moyen clé d’assurer notre souveraineté » précise Pascal Faucher, responsable du programme sécurité de l’espace au CNES.

La surveillance de l’espace est au carrefour des besoins. Il nous faut comprendre, analyser, identifier les comportements dans l’espace : on ne peut pas rester aveugle en opérant nos constellations, sans savoir ce qui se passe autour 

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Pascal Faucher, responsable du programme sécurité de l’espace au CNES. Crédits : DR

Pascal Faucher, responsable du programme sécurité de l’espace au CNES

Ce dernier souligne des décisions fortes prises sur les capacités patrimoniales, et plaide pour renforcer le 2ème segment, en « démultipliant le soutien à l’écosystème économique et aux start-ups dédiées à la surveillance de l’espace, à l’image de ce qui se fait aux Etats-Unis ». Il attend des moyens supérieurs pour la SSA (Space Situational Awareness) sur la prochaine période d’engagement.

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Une nouvelle plateforme aide la liaison entre l'EU SST et les opérateurs de satellites, pour protéger du risque de collisions. Crédits : EU SST
Gestion, suivi, surveillance du trafic dans l’espace : l’Europe agit

Tir ASAT (antisatellite), opération de proximité adverse, brouillage/leurrage, rentrées de débris ne sont pas des vues de l’esprit. Le risque va croissant. Pascal Faucher se félicite que « le règlement Espace ait fait de la SSA une composante à part entière du programme spatial de l’Union européenne »
Le consortium EU SST vise un plus haut niveau d’autonomie stratégique en s’appuyant sur les  capacités de surveillance de l’espace, comme le radar GRAVES en France du Ministère des Armées. Il permet aux opérateurs et utilisateurs des satellites nationaux et européens de disposer d’un service européen de haute qualité. Actuellement près de 300 satellites européens sont protégés des risques de collision sur tous les régimes d’orbite et ce nombre va augmenter exponentiellement avec l’ouverture du service en dehors de l’UE. Signe de son caractère stratégique : il va s’élargir pour passer de 7 à 15 Etats membres, dans les prochains mois.

Copernicus, un système d’observation de la Terre unique au monde

Le programme Global Monitoring Environment and Safety (GMES) a émergé en 1998 lors du Manifeste de Bavéno . Dès le début des années 200, la Commission européenne  a mis un place des activités préparatoires suivies d’un premier dispositif en 2011-2013, puis un programme en tant que tel en 2014 – rebaptisé Copernicus - pour le rendre opérationnel. Désormais, 8 satellites Sentinel développés par l’ESA fournissent des données pour 6 services sociétaux clé. 10 nouveaux satellites seront lancés dans les prochaines années. 

« Ce programme de gestion de l’environnement piloté par les besoins utilisateurs, se fait grâce à l’exploitation de données spatiales combinées à des données in situ» détaille Véronique Mariette, responsable du  programme Copernicus au CNES. « C’est extrêmement important d’avoir l’Europe comme leader : cela a permis de  donner à ce programme une envergure unique. La mise à disposition libre et gratuite des données, puis leur traitement par des entités européennes délégataires, permet de disposer de services et produits de base de grande qualité ». D’autres services, plus élaborés, peuvent ensuite être créés. Copernicus est aussi le cadre d’une mise en commun d’expertise industrielle, comme l’atteste la qualité des Sentinels actuelles et de la nouvelle génération  qui se profile.

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Le satellite Sentinel 2. Crédits : CNES/ESA/Arianespace/Optique Vidéo CSG, 2017

 Face au changement climatique, l’évolution du programme Copernicus va permettre de couvrir des besoins toujours plus critiques pour les Européens, touchant à leur environnement comme leur sécurité.

Véronique Mariette, responsable du projet Copernicus au CNES.

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Véronique Mariette, responsable du projet Copernicus au CNES. Crédits : CNES/PEUS Christophe, 2021

 

 

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cnesmag #92 - Galileo : une constellation de services

Dans ce numéro CNESMAG rappelle les contributions de la France et du CNES aux 2 systèmes européens Egnos et Galileo. En matière de navigation par satellite, la France sait être performante, innovante et résolument européenne.

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