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Starlink et la mondialisation du service Internet haute vitesse

Un satellite dans l'espace

Photo : getty images/istockphoto / tifonimages

Normand Grondin

Avec le lancement le 23 mai dernier de Starlink, le réseau mondial d'Internet par satellites de l'entreprise SpaceX, le monde des télécommunications entre dans une nouvelle période de transformation majeure : la mondialisation du service Internet haute vitesse.

Le projet est démesuré, même selon les standards d'Elon Musk, fondateur de SpaceX et de Tesla. Il s'agit de mettre en orbite à basse altitude et à opérer une constellation de satellites capables de fournir un service Internet économique, haut débit et quasi instantané à la grandeur de la planète.

On parle, tout compte fait, de 12 000 appareils.

« Douze mille satellites, ça représente environ deux à trois fois plus de satellites qu'il y en a actuellement autour de la Terre, c'est énorme » dit Jean-Jacques Laurin, professeur de génie électrique à Polytechnique Montréal.

La première grappe de satellites mis en orbite par le lanceur de SpaceX en mai dernier comprenait 60 appareils de 227 kilos, tous construits par SpaceX.

Une fois dans l'espace, on les a tous relâchés en même temps, à 350 km d'altitude. Puis, tous les appareils se sont progressivement rangés les uns derrière les autres. Dès le lendemain, on pouvait observer le train formé par les satellites Starlink dans le ciel, en route vers leur position de travail, à 550 km d'altitude, au-dessus de l'orbite de la Station spatiale.

Tout cela, de façon complètement autonome.

L'idée, c'est qu'au lieu d'avoir une station sur Terre qui commande chaque satellite pour contrôler la position dans la constellation, les satellites vont observer les autres et, sur une base autonome, vont changer leur position pour maintenir la constellation.

Giovanni Beltrame, professeur de génie informatique à Polytechnique Montréal

Les appareils communiquent entre eux par laser. Ils sont conçus pour éviter les autres satellites, les débris et ne jamais briser le lien en continu avec la Terre.

« Ces constellations sont tolérantes aux pannes, ajoute Giovanni Beltrame. Si un satellite ne fonctionne pas, il y a toujours un autre parcours pour faire passer l'information. »

En cas de problème majeur, un satellite endommagé pourra être redirigé vers la Terre où il se consumera en rentrant dans l'atmosphère. SpaceX s'est d'ailleurs engagé auprès de la Commission fédérale américaine des télécommunications à ne mettre en orbite que des satellites dont au moins 95 % des composants se détruiront durant leur retour vers le sol.

SpaceX prévoit lancer 800 satellites d'ici un an, assez pour desservir l'Amérique du Nord, puis 4000 d'ici 2024 et le reste avant la fin de la prochaine décennie.

Réseau Internet Starlink

  • 2020 : 800 satellites
  • 2024 : 4000 satellites
  • 2029 : 12 000 satellites

Source : SpaceX

La société affirme qu'elle pourra offrir un service plus rapide que la fibre optique à l'aide d'une antenne portable et surtout beaucoup plus rapide que celui fourni par les satellites géostationnaires, haut perchés à 36 000 km au-dessus de l'hémisphère nord de la planète et dont le temps de latence (délai de communication) est de plus d'une demi-seconde.

« Si vous recevez aujourd'hui la télévision par satellite chez vous, explique Jean-Jacques Laurin, de Polytechnique Montréal, vous avez une soucoupe fixe sur la couverture de votre maison. Maintenant, vous allez avoir besoin d'une antenne électronique qui va balayer le ciel et suivre le satellite. C'est possible de réaliser ça à très faible coût [pour les consommateurs], mais c'est un défi en termes d'ingénierie. »

Congestion dans l'espace

Sur le plan commercial, le risque est énorme, mais l'enjeu l'est tout autant.

Avec ses lanceurs commerciaux, SpaceX encaisse autour de deux milliards de dollars par année. Le projet Starlink pourrait lui rapporter 15 fois plus, soit l'équivalent de 3 % du marché mondial de l'accès à Internet.

Mais SpaceX n'est pas seul sur la piste de départ. Des géants comme Oneweb et Amazon veulent également une part du gâteau. Et certains ont déjà commencé à bâtir leur constellation. Oneweb, entre autres, a envoyé ses six premiers satellites en orbite en février dernier. Sa constellation, qui sera formée de 600 appareils, devrait être en exploitation en 2022, selon l'entreprise.

Il s'agit donc de centaines, voire de milliers de nouveaux satellites qui se déplaceront dans un corridor de plus en plus étroit, sur un grand nombre d'orbites, ce qui va évidemment multiplier les risques de collision dans l'espace. Et pas seulement avec d'autres satellites commerciaux.

« Ça peut générer encore plus des débris, des débris qui voyagent à des vitesses très grandes, par exemple 7 à 8 km par seconde, rappelle Michel Doyon, gestionnaire des opérations de vol à l'Agence spatiale canadienne. Et se faire frapper par un débris, ça peut signifier la fin d'une mission. »

Réglementer l'espace

Les grandes agences spatiales doivent déjà suivre en continu les dizaines de milliers de débris de tailles diverses qui se sont accumulés autour de la Terre au fil des ans. Il y a actuellement plus de 5000 satellites en orbite, mais à peine 2000 d'entre eux sont en activité. Les autres sont en fin de vie ou ont été abandonnés par leurs propriétaires.

La solution : pour la première fois de l'histoire de la conquête spatiale, il va falloir réglementer l'espace. Pour l'instant, les opérateurs américains n'ont qu'à obtenir un permis américain pour se lancer dans ce genre d'aventure. Même chose pour les Européens, les Chinois, les Canadiens, etc.

« Contrairement aux pays, il n'y a pas de frontière dans l'espace, dit Michel Doyon. L'espace appartient à tout le monde et c'est un peu la responsabilité de tout le monde de voir à son intégrité globale de l'espace. » Selon le gestionnaire de l'Agence canadienne, des discussions ont déjà lieu entre de nombreux pays pour établir une plateforme réglementaire commune.

Bien sûr, le projet Starlink est encore fragile, embryonnaire, et le financement colossal qu'il exige est un frein économique considérable. Mais il faut reconnaître qu'Elon Musk a l'habitude de remplir ses promesses.

« Dans la prochaine année, si SpaceX parvient à réaliser une dizaine d'autres lancements pour sa constellation Starlink, je crois qu'on aura de très bonnes chances d'avoir un premier service commercial d'ici trois ans », estime Giovanni Beltrame, de Polytechnique Montréal.

Il ne faudrait donc pas s'étonner si, dans quelques années, le ciel est rempli de nouvelles étoiles très brillantes. Au grand dam des amateurs et des professionnels d'astronomie.

Télécommunications

Science