L’Europe spatiale face aux grands défis sociétaux et au New Space

Il n’y a que le spa­tial qui puisse con­tribuer simul­tané­ment à la défense, à la recherche sci­en­tifique, aux solu­tions de con­nec­tiv­ité, à la com­préhen­sion de l’environnement, aux prévi­sions météorologiques et au rap­proche­ment des Européens en les faisant tra­vailler ensem­ble. L’in­dus­trie européenne sem­ble avoir bien pris le virage du New Space et celui de la digitalisation. 

Quelle indus­trie peut con­tribuer simul­tané­ment à la sécu­rité et à la défense, à la recherche sci­en­tifique, aux solu­tions de con­nec­tiv­ité, à la com­préhen­sion de l’environnement et du change­ment cli­ma­tique, aux prévi­sions météorologiques et au rap­proche­ment des Européens en les faisant tra­vailler ensem­ble sur des pro­jets ambitieux, si ce n’est le spatial ? 

C’est un motif de fierté et une source de pas­sion pour les femmes et les hommes qui tra­vail­lent à ces grands des­seins. À titre d’illustration, prenons trois défis très dif­férents que la fil­ière spa­tiale européenne peut con­tribuer à relever. 

Premier défi, comprendre notre environnement et le changement climatique

Les ECV (vari­ables cli­ma­tiques essen­tielles) sont des quan­tités physiques, chim­iques ou biologiques définies par la con­ven­tion-cadre des Nations unies sur les change­ments cli­ma­tiques et qui, analysées isolé­ment ou par groupes, per­me­t­tent de car­ac­téris­er le cli­mat de la Terre. 

Plus de la moitié de ces ECV ne peu­vent être mesurées que par des satel­lites grâce à la répéti­tion de leurs sur­vols et à leur vaste cou­ver­ture au sol. 

À ce jour, nous ne con­nais­sons pas les quan­tités de dioxyde de car­bone émis­es et absorbées dans de nom­breuses régions du globe, alors même que le gaz car­bonique d’origine humaine est le respon­s­able prin­ci­pal de l’effet de serre addi­tion­nel dû à l’homme.

Mesurer le CO₂ dans toute l’atmosphère

Pour remédi­er à cela, la France, grâce à l’impulsion du Cospace (Comité de con­cer­ta­tion État indus­trie sur l’espace), a décidé de dévelop­per le satel­lite Micro­carb à l’occasion du som­met cli­mat de Paris (COP 21). 

“Nous ne connaissons pas les quantités de dioxyde de carbone émises et absorbées dans de nombreuses régions du globe”

Air­bus Defence and Space en réalis­era l’instrument, com­por­tant un téle­scope et un spec­tromètre fonc­tion­nant sur trois longueurs d’onde et reposant sur l’utilisation d’un réseau à échelle pour assur­er la dis­per­sion spectrale. 

Le satel­lite, lancé vers 2020, sera ain­si capa­ble de mesur­er la teneur en CO₂ sur l’ensemble de la colonne atmo­sphérique avec une grande pré­ci­sion (de l’ordre d’une par­tie par mil­lion). Il per­me­t­tra d’obtenir, sur des pix­els de 5 km par 6 km, la teneur en CO₂ de l’atmosphère de toute la planète tous les quinze jours pen­dant au moins cinq ans, afin d’alimenter et d’enrichir les modèles. 

Ce pro­gramme très ambitieux du fait des per­for­mances demandées, avec notam­ment une masse de seule­ment 200 kg, per­me­t­tra de franchir une étape indis­pens­able avant le développe­ment d’un sys­tème européen, basé sur une con­stel­la­tion de satel­lites qui sera capa­ble de dis­tinguer les émis­sions anthropiques des flux naturels et donc de mesur­er les effets des efforts des nations pour amélior­er leur bilan carbone. 

Deuxième grand défi : la connectivité partout, tout le temps

Un satel­lite, lancé vers 2020, sera capa­ble de mesur­er la teneur en CO₂ sur l’ensemble de la colonne atmo­sphérique avec une grande pré­ci­sion (de l’ordre d’une par­tie par mil­lion). © Sasa Kadrijevic

Pas ques­tion pour la généra­tion Y, et celles qui suiv­ent, de ne pas dis­pos­er d’accès de qual­ité à l’Internet partout et à tout moment, chez soi ou en déplace­ment. Or, plusieurs études récentes (Aka­mai, Com­mis­sion européenne) démon­trent que la France fig­ure par­mi les derniers du classe­ment européen en matière de débit moyen pour accéder à l’Internet.

Le Prési­dent de République a souhaité que toute la pop­u­la­tion française ait un accès à très haut débit (30 Mbit/s) à l’Internet d’ici à 2022. En par­ti­c­uli­er, il a affir­mé « envis­ager les com­plé­men­tar­ités tech­nologiques » entre la fibre optique, le mobile et notam­ment l’Internet mobile ou le satel­lite, jugeant « impos­si­ble de tenir la promesse de tir­er de la fibre dans tous les loge­ments de la République ». « Cette promesse est inten­able tech­nologique­ment et finan­cière­ment », a‑t-il insisté. 

Une couverture exhaustive des territoires

De fait, une com­posante satel­li­taire est indis­pens­able pour attein­dre ces objec­tifs de cou­ver­ture exhaus­tive du ter­ri­toire, rapi­de­ment et à un coût raisonnable. 

L’industrie française pro­duit désor­mais des satel­lites géo­sta­tion­naires à très haut débit avec des charges utiles flex­i­bles, qui sont par­ti­c­ulière­ment bien adap­tés à ce type d’objectif, en par­ti­c­uli­er dans les pays comme la France où cer­taines régions sont peu den­sé­ment peu­plées. Pour rester con­nec­té à bord de bateaux ou d’avions, le satel­lite reste par ailleurs la solu­tion la plus effi­cace et bien sou­vent la seule possible. 

Enfin, la plu­part d’entre nous ignore qu’un smart­phone accède chaque jour aux don­nées et ser­vices de plus d’une quar­an­taine de satel­lites (syn­chro­ni­sa­tion de réseaux de télé­com­mu­ni­ca­tions, prévi­sions météorologiques, cartes et plans, infor­ma­tions internationales…). 

Une journée sans satel­lites aurait sur nos sociétés un impact aus­si impor­tant qu’une journée sans auto­mo­bile ou sans électricité. 

Troisième grand défi : l’alimentation

Le défi d’une ali­men­ta­tion durable peut sem­bler a pri­ori très éloigné des con­tri­bu­tions de la fil­ière spa­tiale, qui pour­tant per­met de cul­tiv­er plus et mieux sans polluer. 

Grâce à des mod­èles agrométéorologiques, et à trois images satel­lites pris­es à des moments clés de la crois­sance des plantes, Farm­star, ser­vice inno­vant unique au monde, four­nit aux agricul­teurs abon­nés des pré­con­i­sa­tions d’apports en engrais dans chaque zone de leurs par­celles, c’est-à-dire la juste quan­tité d’azote qui sera absorbée par les plantes. Le résul­tat est que le ren­de­ment est max­imisé avec la juste quan­tité de fer­til­isants, qu’ils soient d’origine biologique ou chim­ique, lim­i­tant donc la pol­lu­tion des sols. 

Dans les bassins d’emploi de Farm­star, on observe une baisse du taux de nitrates dans les eaux souter­raines, con­séquence logique de l’absorption par les plantes de la total­ité de l’azote épan­du. À ce jour, plus de 800 000 hectares de cul­tures (blé, orge, colza et trit­i­cale) sont pilotés avec le sou­tien de Farm­star (qui per­met en out­re de prévenir le risque de verse et de détecter des maladies). 

L’irruption du New Space : défi ou opportunité ?

L’industrie spa­tiale européenne a eu à faire face à un défi d’une tout autre nature : l’irruption du New Space dont les entre­pre­neurs cherchent à créer la rup­ture pour par­venir à faire du busi­ness sur des marchés spa­ti­aux dont les bar­rières d’accès sont élevées avec des acteurs établis. 

S’agissant des marchés insti­tu­tion­nels, le total des bud­gets spa­ti­aux dans le monde s’élève à quelque 80 mil­liards d’euros par an. Plus de la moitié de ces mon­tants sont investis par les seuls États-Unis dont la poli­tique en la matière se résume en deux mots space dom­i­nance, ce qui explique le niveau de leur engage­ment budgétaire. 

L’Europe, elle, investit près de 7 mil­liards d’euros (Union européenne, Agence spa­tiale européenne et États en direct) sous l’impulsion de poli­tiques com­mu­nau­taires et nationales. Il y a donc une dif­férence d’échelle (presque un fac­teur 10) et d’homogénéité : face à des « États-con­ti­nents » tels que les États-Unis ou la Chine, l’Europe demeure un « con­ti­nent d’États ».

En regard des 80 mil­liards d’euros de bud­gets annuels, le marché commercial/export acces­si­ble (ser­vices de lance­ment, satel­lites de télé­com­mu­ni­ca­tions et équipements) avoi­sine les 8 mil­liards d’euros, et ce mal­gré l’essor des activ­ités com­mer­ciales depuis les années 1980 et l’irruption du New Space. 

L’espace reste donc majori­taire­ment « insti­tu­tion­nel » et au ser­vice de mis­sions éta­tiques (défense, sci­ence, explo­ration, météo…). 

Des marchés très disputés

Les marchés commerciaux/export sont eux âpre­ment dis­putés par les entre­pris­es de tous les pays qui se sont dotés d’une indus­trie spa­tiale. En par­ti­c­uli­er par l’industrie spa­tiale man­u­fac­turière française qui y réalise plus de la moitié de son chiffre d’affaires. Cette répar­ti­tion est unique au monde, la plu­part des entre­pris­es des autres pays dépen­dant bien plus des bud­gets publics. 

L’industrie européenne, et tout par­ti­c­ulière­ment l’industrie spa­tiale française, est leader sur la plu­part des seg­ments de marché grâce à la fia­bil­ité recon­nue de ses solu­tions et à l’introduction d’innovations qui per­me­t­tent une dif­féren­ci­a­tion qui ne soit pas unique­ment en ter­mes de prix (satel­lites à propul­sion élec­trique, plate­formes de très grande capac­ité per­me­t­tant de réduire le coût du mégabit par sec­onde, nou­velles tech­nolo­gies et approches de développe­ment et de pro­duc­tion dérivées du pro­gramme de méga­con­stel­la­tions, charges utiles flex­i­bles s’adaptant à la demande en télé­com­mu­ni­ca­tions, téle­scopes com­pacts en car­bu­re de sili­ci­um, gyro­scopes à fibre optique, ventes de satel­lites, sys­tèmes et services…). 

Eutel­sat 172B, pre­mier satel­lite tout élec­trique non améri­cain, con­stru­it par Air­bus Defence and Space pour le compte d’Eutelsat et lancé par Ari­ane­space, opéra­tionnel depuis octo­bre 2017

Des acteurs du New Space en France

L’industrie française, com­péti­tive et capa­ble de pren­dre des risques compte tenu de sa grande expo­si­tion aux marchés com­mer­ci­aux et export, a su pren­dre le virage du New Space. Ain­si plusieurs entre­pris­es français­es au pre­mier rang desquelles Air­bus Defence and Space avec de nom­breux équipemen­tiers ont gag­né les appels d’offres mon­di­aux relat­ifs au seg­ment spa­tial de OneWeb (con­stel­la­tion de 900 satel­lites pour accéder à l’Internet dans le monde entier). La rapid­ité, les objec­tifs de coût req­uis trans­for­ment en pro­fondeur les entre­pris­es qui par­ticipent à cet effort : il y a désor­mais des acteurs du New Space en France. 

Le New Space offre donc une oppor­tu­nité de trans­former toute notre fil­ière du don­neur d’ordre à l’équipementier. Il ne faut pas s’y tromper, aux États-Unis le New Space a une face cachée : la mobil­i­sa­tion de moyens éta­tiques con­sid­érables (de nom­breux sous-sys­tèmes et tech­niques étaient disponibles, déjà testés dans les tech­nolo­gies de l’information et le spa­tial), des cahiers des charges réduits au min­i­mum quand ils exis­tent, et la créa­tion d’un cadre juridique favor­able pour n’en men­tion­ner que quelques-uns. 

La pression du tout numérique

Une par­tie de l’industrie spa­tiale française a entre­pris sa trans­for­ma­tion ; cepen­dant l’absence de GAFA européens doit inquiéter. 

“Un smartphone accède chaque jour aux données et services de plus d’une quarantaine de satellites”

En Europe, l’industrie des tech­nolo­gies de l’information est très frag­men­tée (3 ou 4 opéra­teurs par pays, et même si la cap­i­tal­i­sa­tion bour­sière de Tele­fon­i­ca a pu dépass­er 100 mil­liards d’euros, elle reste cinq fois plus faible que celle d’Alphabet/Google). Or la fil­ière spa­tiale a d’ores et déjà besoin de cloud et d’instruments du big data et elle peine à trou­ver des offres aus­si effi­cientes en Europe que les solu­tions offertes aux États-Unis. 

L’évolution de la fil­ière spa­tiale, grâce à la pres­sion con­cur­ren­tielle, à la dig­i­tal­i­sa­tion, au New Space va pass­er par une trans­for­ma­tion des acteurs publics et privés, une inter­péné­tra­tion tou­jours plus grande avec le monde des tech­nolo­gies de l’information.

Une filière en pleine transformation

Le secteur spa­tial est devenu une part inté­grante de la dig­i­tal­i­sa­tion de nos sociétés : il per­met de pro­duire et de traiter des don­nées (dont cer­taines inac­ces­si­bles depuis le sol), de syn­chro­nis­er les réseaux et de trans­fér­er des données. 

Les solu­tions spa­tiales ont désor­mais investi la qua­si-total­ité des secteurs de l’économie et con­tribuent de manière par­fois mécon­nue aux répons­es à de grands défis sociétaux. 

Le New Space intro­duit des rup­tures : l’industrie spa­tiale française s’y adapte mais la trans­for­ma­tion de toute la fil­ière est en marche.

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