7 questions courantes au sujet des constellations de petits satellites en orbite basse

petit satellite

Qu'est-ce que LEO ?

L'orbite terrestre basse (LEO) est un nouvel « espace » (sans jeu de mots !) en matière d'altitude (500 à 2000 km/300 à 1 200 milles) et d'applications (détection à distance et communications). Pour mettre cela en perspective, la SSI (Station spatiale internationale) évolue également dans l'espace LEO. La LEO est idéale en raison de son inclinaison orbitale. À titre d'exemple, différentes places au théâtre offrent différentes perspectives de la représentation, chacune étant intéressante pour des raisons différentes.

 

Que sont les constellations de satellites et pourquoi sont-elles nécessaires ?

Il s'agit d'un essaim (< 100 à plus de 1000 appareils) de petits (moins de 500 kg/1 000 lb) satellites conçus tout particulièrement pour offrir une véritable couverture mondiale du réseau Internet et/ou soutenir les réseaux des télécommunications. Pourquoi avons-nous besoin de l'espace pour une couverture globale, alors que nous disposons déjà de l'Internet à haut débit ? De nos jours, les données sont acheminées/transférées par le biais de réseaux câblés transcontinentaux à longue distance. La nature physique des données acheminées par le biais de ces câbles présente deux importants obstacles : tout d'abord, la quantité d'efforts et les coûts requis pour installer ces câbles sous-marins et relier les continents. Ensuite, il est également question de la vitesse à laquelle ces câbles peuvent transmettre les données. Il s'agit de la latence. Par conséquent, leur installation physique pose des limites quant à leur portée pour un réseau réellement mondial. De nos jours, à l'âge du « Big Data », les problèmes de latence peuvent coûter une fortune. Prenez par exemple les transactions commerciales à l'échelle mondiale : des milliers de milliards de dollars sont échangés chaque jour au sein des bourses !

 

Quelles sont les promesses des constellations LEO ?

Les réseaux de ces petits satellites sont conçus spécialement pour oublier la nature physique des câbles transcontinentaux et, de ce fait, réduire la latence de manière significative. Pour illustrer ces propos, les câbles transcontinentaux entre NYC et Londres présentent une latence de 58 millisecondes. Les satellites Starlink de SpaceX ont déjà validé une latence de 44 millisecondes, mais ils continuent à la réduire pour atteindre 33 millisecondes. Chaque milliseconde compte, le temps est très précieux. La connectivité sans fil offre également une véritable couverture mondiale en raison de sa position privilégiée, une ligne de vue directe. Un petit satellite à une altitude de 550 km (environ 340 milles) couvre une zone d'environ 1,05 million de kilomètres carrés (environ 652439 milles carrés) de terre.

Les satellites ne sont-ils pas très coûteux ?

Leur coût est en effet très élevé. Leur fabrication a toujours été très onéreuse. Quant à la mise en orbite, elle l'est encore plus. Des avancées, par exemple la technologie de fusée réutilisable de Falcon 9 d'entreprises comme SpaceX, ont largement contribué à réduire ces coûts. Un satellite classique coûte de 100 à 350 millions de dollars. Pour le lancement, il faut compter 150 à 450 millions de dollars en plus, pour un coût total de 250 à 800 millions de dollars. En comparaison, un petit satellite coûte de 0,12 à 50 millions de dollars. Pour le lancement, il faut compter 1 à 60 millions de dollars, pour un coût total de 1,2 à 110 millions de dollars. Désormais, une université et/ou un petit institut peuvent envoyer dans l'espace un satellite entièrement sur mesure pour une fraction des coûts classiques.

 

Les petits satellites sont-ils tous identiques ?

Non, l'écosystème des petits satellites comprend les minisatellites, les microsatellites, les nanosatellites, les picosatellites et les femtosatellites. Les segments qui suscitent le plus d'intérêt semblent être les minisatellites (communication) et les nanosatellites (détection à distance). Il s'agit des deux principaux segments qui sont entièrement commerciaux, c'est-à-dire que les entreprises privées assument la responsabilité de l'intégralité du développement, de la conception des structures et de l'application à la gestion des cycles de vie totaux des satellites, en passant par l'entretien à long terme des grappes, leur remplacement et mise au rebut.

 

Quelle est l'importance de ce marché ?

La chaîne de valeur des petits satellites est composée des fabricants de composants, des fabricants OEM de sous-systèmes, des intégrateurs de satellites, des services et véhicules de lancement et des opérateurs de constellations/satellites. En outre, SpaceX dispose déjà d'autorisations de la FCC pour lancer 12 000 (sur les 42 000 proposés) appareils de sa constellation Starlink ; Amazon dispose d'autorisations pour lancer 3 236 appareils de sa propre constellation de petits satellites, appelée projet Kuiper. OneWeb dispose d'autorisations pour 1 280 (sur les 48 000 proposés) appareils de sa constellation de petits satellites.

 

De quelle manière Greene Tweed apporte-t-il de la valeur à cet espace ?

Une partie significative du coût du lancement d'un satellite repose sur sa masse, car cela est en corrélation directe avec la quantité de carburant. Le coût de lancement peut être réduit grâce à l'utilisation de composants non métalliques, comme par exemple les composites thermoplastiques. Les polymères, comme le PEEK, représentent un excellent choix pour cet environnement en raison de leur excellente résistance aux rayonnements, de leur performance thermique (vieillissement, cyclage, maintien de la résistance mécanique) et de leurs caractéristiques de faible dégazage sous vide. Associés à la fibre de carbone, les composants à base de PEEK permettent de remplacer encore davantage les composants métalliques. Pour des géométries métalliques plus complexes, des matériaux, comme par exemple le composite Xycomp® DLF de Greene Tweed, permettent de réduire la masse de manière significative dans des applications comme les supports, les boîtiers, les carénages, les revêtements, ainsi que les supports de câbles et d'équipement.