Satellites : l’enjeu du web sans limite

Voici maintenant 3 décennies que le web est concrètement entré dans la vie quotidienne. De curiosité adoptée par les fanas de technologie, le réseau mondial s’est rapidement imposé à presque tous. Aujourd’hui on peut l’utiliser pour lire des encyclopédies en ligne, suivre des cours à distance, travailler de chez soi, commander des biens, regarder des films à la demande, accomplir des démarches administratives ou même consulter un médecin… à condition de disposer d’une connexion offrant un débit suffisant. Les mesures sanitaires de confinement récemment appliquées en réaction à la pandémie de COVID-19 ont mis en exergue l’importance d’un réseau efficace avec la montée en puissance du télétravail et de la «e-life». Ce fut aussi l’occasion de constater que l’infrastructure web actuelle est loin d’atteindre tout le monde. Le spatial va très probablement jouer un rôle déterminant pour lutter contre les «déserts numériques».

Internet ne manque pas toujours là où on le croit

Lorsqu’on évoque les «déserts numériques» ou les «zones blanches», soit les régions où l’internet haut débit n’arrive pas en raison du coût excessif des infrastructures nécessaires au sol, on pense souvent aux pays en voie de développement. Et c’est exact. L’accès au web constitue dans ce cas un enjeu non seulement d’accès aux services en ligne, mais aussi d’éducation ou sanitaire. L’enseignement via les téléconférences permet ainsi de démultiplier les efforts éducatifs d’une nation tandis que la télémédecine offre des capacités de diagnostic très utiles quand rejoindre l’hôpital le plus proche demande, non pas quelques heures, mais parfois une journée de voyage ou plus.

Le satellite Konnect d’Eutelsat pensé pour apporter du haut débit là où il n’arrive pas. Il est ici photographié chez Thales Alenia Space à Cannes avant son lancement.
Crédit : Thales Alenia Space

Le défaut d’accès au haut débit, quand ce n’est pas à une connexion tout simplement, n’est toutefois pas seulement le fait de pays en développement. En Europe, de vastes régions loin des centres urbains sont «oubliées» des infrastructures au sol en raison du coût minimum des travaux pour un nombre d’abonnés potentiels trop faible. Lors d’une conférence de presse en 2019 chez l’industriel Thales Alenia Space à Cannes pour présenter le satellite Konnect d’Eutelsat, les responsables de cet opérateur de satellites nous soulignèrent qu’en étudiant le marché ils avaient constaté que de nombreux foyers européens se trouvaient encore exclus du haut débit alors qu’ils vivaient pourtant en banlieue de villes équipées de la fibre. Leur solution est bien évidemment le satellite Konnect.

Géostationnaire ou constellation ?

Ce n’est pas la première fois qu’on emploie la capacité de relais de télécommunications des satellites pour apporter le web dans des zones qui ne peuvent pas être desservies par les réseaux au sol ou même les antennes 4G. Toutefois, une nouvelle génération de relais orbitaux compte bien passer de services pour le moment peu répandus à une logique bien plus massive et surtout à des tarifs en phase avec les possibilités des utilisateurs visés qui ne seront plus forcément des professionnels. Lancé avec succès par Ariane 5 en janvier 2020, Konnect d’Eutelsat (fabriqué par Thales Alenia Space) sera la cheville ouvrière d’un internet venu de l’espace pour un débit allant jusqu’à 100 Mbps (l’équivalent de la fibre) par client. Ci-dessous une vidéo d’Eutelsat.

Les abonnements allant jusqu’à 50 Mbps en réception (6 Mbps en «upload») visent des tarifs mensuels de plusieurs dizaines d’euros afin de ne pas trop s’écarter de ce que des foyers peuvent payer. Des forfaits plus chers pour les professionnels donneront accès à des liaisons à un débit plus élevé et des volumes de données plus importants. Le coût du matériel de réception et émission spécifique (antenne satellite dédiée) reste à préciser. Pour les pays en voie de développement, notamment l’Afrique, Eutelsat et ses partenaires ont mis sur pied des logiques de partage de connexion en phase avec les réalités économiques locales. Une antenne satellite pourra par exemple relayer son canal auprès de plusieurs utilisateurs dans un village grâce à des bornes WiFi. Fin mars 2020, Konnect Africa annonçait un accord avec la République démocratique du Congo afin de relier au web 3 600 écoles d’ici 12 mois. En Europe, Konnect pour les particuliers vise une mise en place dès octobre 2020.
Techniquement, la démarche d’Eutelsat avec Konnect repose sur un «classique» satellite géostationnaire à 36 000 km, toutefois doté d’innovations technologiques pour assurer sa «mission haut débit». D’autres projets se basent sur un «maillage» sur orbite basse (dans les 500 à 700 km) à l’aide de nombreux satellites, ce qu’on appelle une constellation. Et on parle alors de milliers de satellites, bien plus petits que Konnect bien sûr. L’orbite basse réduit logiquement le temps d’aller-retour du signal radio entre la Terre et le relais autour de notre planète. Pour les tenants de la constellation, les précieuses millisecondes ainsi gagnées se justifient au regard de leur importance pour les échanges financiers, des visioconférences plus fluides ou la réactivité (notamment les jeux vidéo). Sous le coup de la loi américaine sur les faillites, l’entreprise OneWeb qui ambitionne une constellation dédiée au web a dû cesser son déploiement. SpaceX, la firme fondée par le milliardaire Elon Musk, continue en revanche d’envoyer là-haut par groupe de 60 les satellites de son système Starlink. Ci-dessous, le lancement du 22 avril dernier.

La solution de la constellation exige toutefois des investissements lourds puisqu’il faut fabriquer à la chaîne des milliers puis dizaines de milliers de satellites et les lancer. De plus, la durée de vie de ceux-ci n’est pas comparable aux 10-15 ans classiques d’un géostationnaire, ce qui implique un entretien de la constellation (donc une continuité de la fabrication et des lancements). Pour Starlink, SpaceX envisage de 15 000 à 45 000 satellites en fonction de la demande. Mais la société californienne a un avantage sur les autres : elle envoie ses satellites avec ses propres lanceurs. La facture s’élèvera tout de même à (estimation) 10 milliards de dollars. Elon Musk rassure sur la viabilité de cet investissement en annonçant des débits allant jusqu’à 500 mbps, une latence inférieure à celle du géostationnaire et des revenus potentiels de 30 milliards de dollars par an ! Les abonnements pour les particuliers seraient dans les 80 dollars avec un équipement de plusieurs centaines de dollars (des estimations qui n’ont rien d’officiel). Jeff Bezos, le fondateur d’Amazon et de la compagnie spatiale Blue Origin a même dans ses cartons son propre projet de constellation web appelé Kuiper Systems.
Eutelsat réplique que son «business model» assis sur le géostationnaire a déjà fait ses preuves et s’appuie sur des investissements bien moins lourds et du coup moins risqués. Les années qui vont venir verront-elles un modèle s’imposer par rapport à l’autre ou une répartition du marché colossal de la connectivité en fonction de besoins spécifiques ? Difficile à dire. En revanche, les constellations devront affronter la levée de boucliers provoquée par la pollution lumineuse du ciel nocturne qu’elles engendrent. Des voix s’élèvent d’ailleurs déjà contre la dégradation de la voûte céleste causée par les Starlink de SpaceX.

C-dessous, passage dans le ciel d’une «grappe» de satellites Starlink le 23 avril 2020 (vidéo de l’Observatoire géophysique, Val Terbi).

Le spectacle nocturne pourrait être zébré de dizaines à centaines de satellites. Si l’impact réel de cette pollution reste à préciser, l’Union Astronomique Internationale a déjà calculé que des milliers de satellites sur orbite perturberaient fortement le fonctionnement des observatoires professionnels. Même les satellites trop faibles pour être aperçus à l’œil nu renvoient en effet suffisamment de lumière (notamment dans l’infrarouge) pour saturer les capteurs des instruments scientifiques. Peut-on imaginer une législation contraignante mettant à mal le modèle économique des constellations ? Après avoir un peu botté en touche sur le sujet, SpaceX a promis de chercher un moyen de baisser la luminosité de ses Starlink. En attendant, Konnect ne gêne personne de ce côté-là…