Les constellations de satellites de télécommunications ont débuté avec Globalstar, Iridium, Skybridge et Teledesic à la fin des années 1990, début 2000 avec des constellations de l’ordre de 48 satellites en orbite basse (LEO) et défilants servant le marché de la téléphonie. Ces opérateurs sont devenus des fournisseurs de télécommunications par Internet avec le déploiement de seconde génération en 2019. O3B (other three billions) est venu compléter le panorama avec une constellation équatoriale de 16 satellites en orbite moyenne (MEO) afin de fournir des services Internet aux trois autres milliards de personnes dans les pays émergents.

Aujourd’hui Oneweb vient compléter cette offre et des nouveaux venus comme Starlink de SpaceX, Telesat, Kuiper d’Amazon qui sont à l’étude ou en phase pré-opérationnelle.

Y a-t-il un marché commercial à long terme, comment peuvent cohabiter tous ces projets, comment se place le marché des terminaux utilisateurs ?

Je vous propose de nous intéresser plus particulièrement à Oneweb et d’essayer de répondre à ces questions.

Dans cette fuite en avant de projets de constellations, une question importante concerne les conditions réglementaires de mise en service des fréquences nécessaires au déploiement des services. Cela passe par la gestion du spectre dans les bandes Ku et Ka et en particulier par la coexistence sans brouillages mutuels entre ces constellations et les satellites géostationnaires.

Ceci nécessite en particulier une gestion très fine des émissions :

• des satellites LEO vers le sol pour éviter de brouiller les hubs des systèmes géostationnaires (et les stations de radioastronomie, ainsi que les réseaux terrestres),
• des hubs des systèmes LEO pour éviter de brouiller les satellites géostationnaires (GEO),
• des terminaux utilisateurs en direction des autres systèmes LEO ou GEO (contrôle du diagramme d’antenne et réduction de la puissance émise si nécessaire.
  
  

Un panorama des constellations spacenews

Dans OneWeb, il est prévu un contrôle spécifique des satellites pour ne pas les utiliser au-dessus de l’arc géostationnaire (tout en assurant la couverture équatoriale) ainsi que des algorithmes très sophistiqués de planification système pour garantir couverture mondiale et capacité requise tout en protégeant les autres systèmes de communication.

Ce problème déjà complexe peut tourner au cauchemar lors de la multiplication des systèmes LEO qui devront également se protéger entre eux. D’où l’importance d’être le premier système à utiliser opérationnellement la bande de fréquence.

La réussite commerciale d’un système LEO implique de pouvoir adresser de multiples marchés tant privés que institutionnels et militaires (rappelons-nous du sauvetage de la première génération de Globalstar et Iridium par une utilisation massive du DoD américain).

La crise liée à la pandémie de la Covid19 a conduit à une utilisation d’Internet à des niveaux jamais atteints avec une demande qui a doublé durant les six derniers mois. Par exemple au Royaume-Uni, la fibre est présente sur seulement 12 % du territoire, il existe donc une réelle opportunité pour l’accès haut débit Internet depuis l’espace.

Mais l’idée philanthropique de l’accès du haut débit à toute la population (en particulier dans les pays les moins développés) ne résiste pas aux contraintes financières et OneWeb, comme O3b, doit multiplier les différents types d’utilisateurs qu’ils soient fixes ou mobiles, civils ou militaires.

Pour des services d’Internet à haut débit, il faut faire appel à des centaines de satellites. Oneweb opérera aujourd’hui un service de 640 satellites en opération à 1 200 km d’altitude.

Oneweb propose de réduire le temps de latence à moins d’un vingtième de seconde, ce qui est un enjeu commercial pour les fournisseurs de jeux en temps réel, des systèmes de visioconférence, les transactions financières, le contrôle de l’Internet des objets, la télémédecine, etc.

Ceci nécessite de développer une large gamme de terminaux fixes et nomades à produire en grande série pour des coûts limités en fonction du marché adressé.

Certaines questions restent ouvertes sur l’avenir des constellations comme le déploiement de la constellation dans les temps et à coût maîtrisé, le prix du terminal, le déploiement de la 5G, la gestion de l’occupation de l’espace dans ces orbites basses.