Opération AsterX 2022
Opération AsterX 2022 © CNES/QUIGNAUX Frédéric, 2022.

Les satellites au service de la Défense, de nos armées

En survolant discrètement et librement la planète, les satellites sont des recrues de choix pour la Défense. Ils appuient les opérations militaires au travers d’activités d’observation, d’écoute et de communication. L’espace est devenu un milieu stratégique de la plus haute importance et fait l’objet d’une surveillance accrue.

Opération AsterX 2022
Opération AsterX 2022 © CNES/QUIGNAUX Frédéric, 2022.

La Direction générale de l’armement conduit des programmes spatiaux pour répondre aux besoins des armées. Les satellites militaires fournissent un appui opérationnel aux états-majors et aux forces déployées. Ci-dessus, grâce à la coordination du CNES, l’ensemble des équipes réalise l’exercice de simulation de menaces spatiales AsterX.

Les satellites indispensables aux forces armées

Observer, écouter, transmettre… Depuis l’espace, les satellites jouent un rôle majeur pour la sécurité de la France. Depuis le lancement du premier satellite d’observation de la Terre Spot-1 en 1986, la Défense s’intéresse au plus haut point au potentiel des satellites. L’armée investit dans des moyens spatiaux dédiés dans les années 1990, et depuis leur valeur militaire est devenue incontestable.

Le CNES a toujours été une agence « duale » dans le sens où nos activités dont à la fois civiles et au service du ministère des Armées. C’est fondamental pour notre pays de bénéficier des synergies entre les compétences civiles et militaires dans un environnement qui évolue très rapidement où l’espace est devenu un lieu de conflictualité.

Philippe Baptiste, président du CNES

Portrait de Philippe Baptiste

Grâce à notre expertise dans l’observation de la Terre, nous sommes rapidement reconnu comme un acteur incontournable et nous sommes placé sous la triple tutelle des ministères chargés de l’Espace, de la Recherche et de la Défense. En pratique, l’état-major des armées – au travers du Commandement de l’espace (CDE) – définit le besoin opérationnel et la Direction générale de l’armement (DGA) conduit les programmes de systèmes spatiaux. Par délégation, nous concevons et assurons la gestion des outils spatiaux. Un duo gagnant-gagnant : les satellites ont souvent vocation à fournir des données militaires et civils… faisant ainsi bénéficier l’ensemble des citoyens des dernières avancées technologiques. Plongeons-nous dans les rouages de la défense depuis l’espace.

Une opération militaire réussie avec l’aide du spatial

Le 14 avril 2018 en Syrie, les forces françaises, américaines et britanniques frappent des sites du programme chimique syrien en réponse à une attaque ayant eu lieu quelques jours plus tôt. Ce raid n’a pu être réalisé que grâce aux moyens spatiaux. La prévision météo fine et l’établissement d’une liaison satellite sécurisée avec les forces déployées ont joué un rôle majeur. Les missiles de croisière tirés ont atteint leur cible grâce notamment au modèle numérique de terrain – une carte 3D – obtenu à partir d’imagerie spatiale et introduit dans leur calculateur.

Les 2 satellites Syracuse 4 assurent les télécommunications spatiales militaires. Ils reposent sur des plateformes à propulsion électrique de nouvelle génération
Les 2 satellites Syracuse 4 assurent les télécommunications spatiales militaires. Ils reposent sur des plateformes à propulsion électrique de nouvelle génération © Thales Alenia Space/BRIOT Emmanuel, 2016.

Les satellites de télécommunications sécurisent la transmission des informations

Première mission : assurer les communications militaires. Dans les zones dépourvues de réseaux de télécommunication – en haute mer ou dans le désert par exemple – ou celles où ils sont défaillants suite à une catastrophe naturelle ou un conflit, le spatial devient incontournable pour les missions de secours ou les opérations militaires : l’armée utilise les satellites de télécommunications, capables de transmettre les informations à distance par signal radio. 

Succédant à Syracuse 1-2 et 3A-3B, Syracuse 4A et 4B (pour Système de RAdioCommunication Utilisant un SatellitE) sont les derniers satellites militaires français de télécommunications à avoir été placés en orbite. À plus de 35 000 km d’altitude, ils assurent une communication haut débit des informations envoyées depuis des relais terrestres, aériens et marins. Impossible de lésiner sur la sécurité : les satellites embarquent un système antibrouillage offrant des performances accrues.

Le satellite gouvernemental Athena-Fidus complète la flotte des satellites militaires nationaux français et italiens pour répondre aux besoins de la Défense et de la Sécurité civile. Ici, il est intégré dans la coiffe de la fusée Ariane 5 ECA juste avant son lancement au Centre spatial guyanais
Le satellite gouvernemental Athena-Fidus complète la flotte des satellites militaires nationaux français et italiens pour répondre aux besoins de la Défense et de la Sécurité civile. Ici, il est intégré dans la coiffe de la fusée Ariane 5 ECA © CNES/ESA/Arianespace/Optique Vidéo CSG/G Barbaste, 2014.

Depuis 2014, le satellite Athena-Fidus (Access on THeatres for EuropeaN Allied forces nations-French Italian Dual Use Satellite) sécurise lui aussi les communications. À usage civil et militaire, il a été développé par la France et l’Italie pour offrir des liaisons haut débit aux armées et aux services de la Sécurité civile français et italien. Grâce à Athena-Fidus, les états-majors des armées françaises et italiennes peuvent organiser des visioconférences, établir des diagnostics médicaux à distance ou encore réceptionner des images acquises par drone.

Toujours plus d’innovation

Nom de code : FAST. Particularité : sa rapidité de traitement. Équipement clé à bord des satellites Syracuse 4, le processeur dernière génération FAST dispose d’une bande passante de plusieurs dizaines de GHz. En d’autres termes, il est en mesure de traiter rapidement une très grande quantité d’informations ! Il peut également capter les liaisons d’utilisateurs situés sur différents théâtres d’opérations militaires ou encore lutter contre les interférences. Pour anticiper les besoins futurs, le CNES et ses partenaires s’attachent en permanence à développer de nouveaux outils. À ce titre, le CNES et la DGA travaillent sur le programme Castor (Capacité strAtégique Spatiale Télécom mObile Résiliente) qui prépare les futurs systèmes embarqués à bord des satellites de communication.

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Renseigner depuis l’espace : observer et écouter

Équipés de capteurs de haute performance, les satellites jouent un rôle central dans le recueil du renseignement. Les programmes d’observation à usage militaire sont indispensables pour mener à bien de nombreuses missions : renseignements, contrôle de l’application des traités de désarmement, planification et conduite d’opérations militaires, évacuation de ressortissants français, etc. 

Programme phare de la défense spatiale française, la Composante Spatiale Optique (CSO) offre un concentré de performances inégalé en Europe. Concrètement, deux satellites situés à 800 km d’altitude assurent la mission dite de reconnaissance, tandis que le troisième satellite (320 km plus bas) donne accès aux détails pour la mission dite d’identification. CSO fournit des images extrêmement haute résolution, de jour comme de nuit : il est équipé d’outil infrarouge pour traquer les signatures thermiques… et donc visualiser des activités humaines, industrielles ou militaires. Compatible avec les systèmes de géolocalisation par satellite comme Galileo, il donne une géolocalisation très précise, un impératif des besoins militaires de ciblage. Autre atout du trio de satellites : il est en mesure de procurer un grand nombre d’images et différents modes de prises de vues. À Terre, la base est en contact avec chaque satellite toutes les 100 mn en moyenne, un délai idéal pour récupérer rapidement des images ou transmettre aux satellites un plan de mission.

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Une pléthore d’outils d’imagerie

En complément de CSO, la Défense peut compter sur d’autres satellites. Lancés en 2011 et 2012, les deux satellites du système d’imagerie spatiale à haute résolution (70 cm) Pléiades fournissent des clichés en couleur de n’importe quel point du globe. Quant aux quatre minisatellites CO3D, ils sont une relève de taille des satellites Pléiades. Ils permettront la réalisation d’un modèle numérique de surface du globe - une sorte de carte en 3D - très précis et souverain, tout en offrant une capacité d’observation à haute résolution (50 cm) avec une fréquence importante de revisite. La suite ? Nous la préparons déjà avec le programme IRIS2, le service gouvernemental européen de communication par satellite.

Et que serait un service de renseignement sans la capacité d’écoute ? C’est la mission des trois satellites CERES (CapacitÉ de Renseignement Électromagnétique Spatiale), lancés fin 2021. Il s'agit de repérer les émetteurs radios et radars des ennemis au sol et en mer, de les localiser et de les caractériser avec précision. Pour cela, les satellites CERES détectent les signaux émis par ces émetteurs, peu importe leur nature – images, voix, messages codés, faisceaux électroniques, etc. Grâce aux essais réalisés lors de la précédente mission Elisa, CERES embarque les meilleures technologies existantes. La France est le premier pays européen à bénéficier d’un tel système, tout comme les États-Unis, la Chine et la Russie.

Vue d'artiste du satellite CERES
Grâce aux 3 satellites CERES, les émetteurs électromagnétiques – radio, radars etc. – sont cartographiés et analysés partout sur le globe © AIRBUS

L’espace, théâtre d’opérations militaires

Nous l’avons vu, l’espace est utile à l’appui des opérations militaires sur Terre. Mais il est aussi un lieu de confrontation. L’intégrité des satellites civils et militaires peut en effet être menacée : agression par armes à énergie cinétique ou dirigée, intrusions, brouillage, interception de communications, etc. L’objectif pour l’agresseur ? Espionnage, prise de contrôle, dissuasion, destruction, mise hors service… Les satellites sont équipés des technologies de protection dernier cri et l’espace est sous haute surveillance pour prémunir tout risque.

Depuis 2014, l’Union européenne a établi un cadre de suivi des débris spatiaux nommé le Space Surveillance and Tracking (EU SST). Le consortium réunit 15 États-membres de l’UE. Au total, des dizaines d’instruments – radars, télescopes, stations de télémétrie laser – surveillent les objets spatiaux sur toutes les orbites pour éviter les collisions avec les satellites. Et l’enjeu est de taille : en plus des attaques intentionnelles, les satellites peuvent entrer en collision avec les millions de débris disséminés dans l’espace.

AsterX : un entrainement de haut vol face aux menaces

L’alarme se déclenche : « Attention : risque de collision entre deux objets spatiaux dans moins de 24h ! » Rassurez-vous, aucun risque à l’horizon. Mais pour avoir l’assurance d’être prêts en toute situation, chaque année a lieu l’exercice spatial militaire français AsterX. Il vise à entraîner au niveau tactico-opératif les unités du CDE aux opérations spatiales militaires. Unique en Europe, il permet de simuler des risques de collision, de rentrées atmosphériques incontrôlées de gros objets, de perturbation de satellites ou encore d’imaginer des manœuvres complexes pour s’extraire d’une menace. Depuis 2021, le CNES participe à cet exercice organisé par le CDE en tant qu’expert dans 3 domaines : surveillance de l’espace, dynamique du vol et opérations satellite. 

À travers le programme EU SST, la participation de la France est majeure. Le réseau de télescopes Tarot permet de surveiller les orbites hautes, tandis que le radar Graves détecte et classe les objets en orbite basse. Enfin, le programme CAESAR – porté par le CNES – fournit aux opérateurs de satellites un service anticollision. Si un risque de collision est détecté, un scénario d’évitement est proposé au centre de contrôle du satellite et un dialogue est engagé pour déterminer la manœuvre la plus appropriée dans le respect des contraintes opérationnelles. Le CNES maintient les satellites militaires en orbite basse (CSO, Pléiades) en conditions opérationnelles et gère les risques de collision en étroite collaboration avec le Centre opérationnel de surveillance militaire des objets spatiaux de l’armée de l’air.

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Dans l’espace… et sur Terre avec le commandement de l’espace

C’est au CNES de Toulouse que la stratégie spatiale de défense française est mise en œuvre dans son volet opérationnel. Le Commandement de l’espace (CDE) a été créé en 2019. Une infrastructure militaire dédiée, en cours de construction, va permettre aux unités de ce  commandement de mener les opérations spatiales militaires organisées autour de quatre fonctions : le soutien aux capacités spatiales, l’appui spatial aux opérations interarmées, la connaissance de la situation spatiale et l’action dans l’espace. Environ 400 personnes se consacreront à ces opérations dès septembre 2025.

Quizz

Quelles données acquises par satellite sont utilisées pour la mission de renseignement de la Défense ?

A - Les télécommunications

B - Les images thermiques, les cartes en 3D et les signaux électromagnétiques

C - La position précise des objets en orbite autour de la Terre

D - Les photographies, les images thermiques, les cartes en 3D, la géolocalisation et les signaux électromagnétiques

D - Les satellites d’imagerie et de renseignements électromagnétiques sont utilisés pour les besoins de renseignements. Ils permettent de repérer les déplacements humains (imagerie thermique), de cartographier en 3D (imagerie optique), de géolocaliser des cibles ou encore de repérer des émetteurs radio ou radar grâce aux signaux électromagnétiques.