OneWeb : la constellation de télécoms en orbite basse prend son envol

Avec le lancement réussi de ses 6 premiers satellites à bord d’une fusée Soyouz le 27 février depuis le Centre Spatial Guyanais, la nouvelle constellation de satellites de télécommunications OneWeb va commencer ses tests sur orbite.

Le vol VS21 de la Soyouz guyanaise, opérée par Arianespace, a décollé à 22h37 heure de Paris.

Décollage Soyouz VS21 / OneWebF6 le 27/02/2019 (credit Arianespace)

La fusée a placé les 6 satellites, OneWeb F6 (pour OneWeb First 6, les 6 premiers OneWeb) sur une orbite terrestre basse circulaire à 1 000 km, près de leur orbite opérationnelle à 1200 km d’altitude. Les fusées Soyouz ayant connu quatre anomalies en 19 mois, OneWeb a fait passer le nombre de satellites de 10 initialement prévus à 6 pour ce vol inaugural. Le dispenser, système de distribution des satellites, transportait ainsi 4 simulateurs de masse (MFS, Mass Flight Simulator) qui n’ont pas été séparés du lanceur. Il s’agit d’un dispenser construit spécialement qui pourra emporter jusqu’à 32 satellites OneWeb.

Le « dispenser » du SOyouz VS21 emportant 6 satellites OneWeb et 4 masses factices (via Greg Wyler sur Twitter)

L’étage supérieur Fregat a correctement fonctionné, alors qu’il avait connu une anomalie lors du tir précédent le 21 février dernier. Courant janvier, le lancement avait déjà été reporté à cause d’un micro-trou découvert dans l’étage supérieur Fregat et qui avait nécessité des réparations de la part des équipes russes.

Les 2 premiers satellites ont été déployés 63 minutes après le décollage. Et fait rare pour une Soyouz, une caméra embarquée a enregistré ce moment :

 

Quelques heures après la séparation des satellites, il a été annoncé que les équipes au sol avaient établi le contact, les panneaux solaires s’étaient correctement déployés sur les 6 satellites. Les 6 satellites sont prêts à débuter leurs tests en orbite qui prendront entre 60 et 90 jours avant d’être transférés sur leur orbite finale à 1200 km d’altitude dans les prochains mois.

A noter, il y avait aussi sur la coiffe de la Soyouz, le logo de FIRST (For Inspiration and Recognition of Science and Technology), une organisation à but non lucratif visant à inculquer aux jeunes le goût pour la science et la technologie. Pour célébrer le premier lancement de ses satellites, OneWeb a parrainé six écoles dans six régions du monde non connectées : Alaska, Équateur, Honduras, Kirghizistan, Népal et Rwanda.

 

En savoir plus sur le lancement avec le launch kit (en français)

OneWeb Satellites, une joint-venture internationale

OneWeb a été fondé en 2012 par un entrepreneur américain, Greg Wyler. Greg Wyler avait fondé auparavant O3b Networks, qui exploite déjà une constellation de 12 satellites en bande Ka en orbite terrestre moyenne desservant des opérateurs de télécommunications terrestres, des entreprises et des administrations. Le principal actionnaire d’O3b est désormais l’opérateur luxembourgeois de satellites SES. Greg Wyler ne voit pas OneWeb comme un concurrent d’O3b car « O3b vend des services de liaisons aux opérateurs de télécommunications et ne s’adresse pas directement aux consommateurs ni aux terminaux installés dans les écoles ».

Les différents partenaires et investisseurs de OneWeb (credit OneWeb)

OneWeb a été rapidement rejoint par de gros investisseurs : Virgin Group de Richard Branson et le fabricant américain de puces pour smartphone Qualcomm Incorporated. Puis Airbus Group, les opérateurs américains de satellites Intelsat et Hughes Network Systems, le groupe indien Bharti Enterprises, 2e fournisseur de télécoms en Asie, et le conglomérat japonais SoftBank ont aussi mis de l’argent dans l’entreprise.

Le géant américain Coca-Cola a également investi dans OneWeb. Greg Wyler a déclaré que « la société souhaitait assurer la connectivité à ses 25 millions de points de vente et créer des kiosques, appelés Ekocenters, qui vendraient des boissons non alcoolisées et serviraient de terminaux locaux OneWeb. C’est une entreprise qui sait comment acheminer ses produits dans les îles les plus éloignées d’Indonésie ou de Papouasie-Nouvelle-Guinée ».

De leurs côtés, Qualcomm construit des modems pour les terminaux utilisateurs OneWeb et Hughes Network Systems est fabricant de terminaux haut débit par satellite. Avec sa filiale Virgin Launcher, Virgin Group va participer au lancement des futurs satellites de la constellation (voir plus bas).

En 2015, OneWeb Satellites est créée : une joint venture entre OneWeb et Airbus Defence and Space. OWS veut révolutionner l’industrie spatiale en produisant jusqu’à 15 satellites par semaine, en réduisant les coûts unitaires des satellites grâce à des économies d’échelle et une base de fournisseurs réactifs.

Les 10 premiers satellites ont été construits dans une ligne de production ultramoderne chez OneWeb Satellites dans un bâtiment hébergé sur le site d’Airbus Defence and Space à Toulouse. OneWeb Satellites va transférer prochainement la production à grande échelle de ses satellites vers une usine proche du Kennedy Space Center en Floride.

Infographie Airbus sur la chaîne d’assemblage des satellites OneWeb

 

Une mégaconstellation de satellites pour un accès Internet global

Près de 45% de la population mondiale n’a pas accès à Internet, selon Internet World Stats. La constellation de satellites OneWeb a pour objectif de le rendre accessible à tous.

La première constellation de OneWeb sera composée d’environ 600 satellites, le minimum nécessaire pour une couverture mondiale, et pourrait s’étendre à plus de 900 à mesure qu’elle grandira pour répondre à la demande mondiale.

Infographie sur la constellation OneWeb par Airbus

L’idée de la constellation OneWeb est de lancer beaucoup de satellites d’un coup pour disposer très vite d’une large couverture terrestre. Les satellites seront postés en orbite basse quasi polaire, à 1200 km d’altitude. Contrairement aux solutions de satellites géosynchrones (GEO) existantes, qui gravitent autour de 36 000 kilomètres environ, le signal a moins de distance à parcourir, ce qui assure une vitesse de transfert des informations 40 % plus rapide que par fibre optique.

Selon les annonces officielles, la constellation fournira des services à haut débit et à faible latence à un large éventail de marchés, y compris les services de transport aérien, maritime, de liaison terrestre, Wi-Fi communautaire, d’intervention d’urgence, etc. , fournissant un accès haut débit dans le monde entier, par voie aérienne, maritime et terrestre.  En effet, le réseau OneWeb est prévu aussi de s’intégrer aux réseaux terrestres pour étendre les services 3G, 4G LTE et Wi-Fi.

Principe de télécommunications via les satellites OneWeb (credit Qualcomm)

OneWeb cible plusieurs marchés en matière de connectivité, notamment le Wi-Fi en vol, les utilisateurs maritimes et gouvernementaux, mais a également pour mission de fournir un accès Internet à toutes les écoles du monde.

« Internet partout grâce à OneWeb » dans cette illustration de Qualcomm

OneWeb a annoncé ses premiers clients le 27 février : Talia, fournisseur de communications IP mondiales sécurisées et la société de télécommunications italienne Intermatica.

OneWeb prévoit de démarrer ses services commerciaux en 2021 avec environ 300 satellites, dont 150 sur orbite dès fin 2019 / début 2020.

Le segment de marché visé en tout premier lieu serait la connexion Internet avec les navires et les avions, l’Internet grand public devant être ciblé dans un second temps.

L’une des fonctions principales des six premiers satellites lancés ce 27  février est de tester et de commencer à mettre en service le réseau de OneWeb, tout en respectant le délai imparti par l’Union Internationale des Télécommunications d’utilisation de la fréquence allouée au réseau qui expire au 29 novembre 2019.

Des satellites légers et fabriqués « à la chaîne »

Les 10 premiers satellites ont été fabriqués à Toulouse dans une nouvelle ligne de production innovante, très robotisée.

Aide robotisée aux opérateurs dans l’usine de Toulouse de OneWeb (credit OWS)

Chaque satellite pèse environ 150 kg et est équipé de panneaux solaires d’une surface d’environ 3,5 mètres carrés. Par rapport au design initial, OneWeb a ajouté des équipements redondants pour tous les composants principaux des satellites, dont des ordinateurs de bord redondants et quatre roues à réaction par satellite, afin d’améliorer la fiabilité de chaque engin.

Illustration d’un satellite OneWeb (credit Airbus)

À l’exception de cette première mission OneWebF6, les futurs satellites de OneWeb se sépareront de leur lanceur à environ 500 kilomètres d’altitude et utiliseront une propulsion électrique embarquée pour atteindre leur orbite finale de 1 200 kilomètres au bout d’environ quatre mois.

Les premiers satellites alignés dans la salle blanche du site Airbus Toulouse, prêts à être expédiés (credit Airbus Defence and Space)

One Web assure vouloir prévenir toute création de débris et vouloir maintenir un environnement spatial sûr et durable pour les générations futures en utilisant les systèmes de propulsion des satellites en fin de vie pour les précipiter dans l’atmosphère.

L’entreprise s’est engagée à respecter les mesures de préventions édictés par le Comité de coordination inter-agences sur les débris spatiaux (IADC) qui prévoit notamment deux mesures de prévention pour limiter le nombre de débris spatiaux. La première limite à 25 ans le temps qu’un satellite peut rester dans l’espace après la fin de sa mission. La deuxième prévoit la passivation des étages supérieurs après utilisation par largage du carburant résiduel, pour limiter le risque d’une explosion des imbrûlés qui engendrerait des milliers de nouveaux débris.

Pour se conformer à ces deux règles qui, rappelons-le, n’ont pas force de loi, OneWeb embarquera dans ses satellites une quantité de carburant supplémentaire pour les désorbiter en fin de vie. À la fin de leur mission (environ 7,5 ans), chacun sera installé sur une orbite plus basse avec un apogée de 1.100 km et un périgée de 200 km. D’après les calculs de OneWeb, depuis cette orbite, il suffira de moins de cinq années, voire quelques mois pour certains, pour que les satellites retombent dans l’atmosphère.

Et après les 6 premiers satellites ?

Un segment sol à mettre en place

Les constellations des orbites terrestres basses et moyennes, contrairement aux satellites géostationnaires, se déplacent dans le ciel d’un point de vue d’un observateur terrestre. Pour rester en contact avec les satellites, il faut des terminaux au sol capables de les suivre, soit en repositionnant mécaniquement une antenne parabolique, soit en utilisant une antenne fixe qui balaye le ciel pour maintenir la connexion.

A terme 38 satellites au minimum seront répartis sur 16 orbites polaires pour une couverture totale.

Pour le moment, seule 2 stations sol ont été déployées pour les 6 premiers satellites : l’une sur l’archipel de Svalbard situé dans l’océan Arctique vers le Groenland et l’autre en Sicile.

Le réseau au sol reste donc à être déployé dans les mois à venir.

 

Des dizaines de satellites à placer sur orbite

Composée d’environ 600 satellites, la constellation initiale de OneWeb sera mise en orbite par Arianespace à l’aide de 20 lanceurs Soyouz depuis la Guyane mais aussi depuis Baïkonour au Kazakhstan avec sa filiale Starsem, voire depuis Vostochny en Russie. Tout cela en moins de 2 ans !

A noter que grâce à OneWeb, Arianespace va revenir à Baïkonour pour la première fois depuis février 2013 avec le lancement de 6 satellites Globalstar. Le Centre Spatial Guyanais devrait rester en priorité dédié aux lancements de satellites pour l’Europe.

Greg Wyler estime qu’un délai de deux mois devrait s’écouler entre le premier tir Soyouz du 27 février depuis Kourou et le reste de la campagne de lancements, où chaque Soyouz sera lancé avec un intervalle de 21 jours avec 32 satellites à bord.

En orbite basse, les satellites ont une durée de vie écourtée : de 5 à 7 ans contre 15 ans pour les géostationnaires. Ces derniers en effet n’ont pas besoin de beaucoup de carburant pour rester en orbite alors qu’à plus basse altitude, ils doivent lutter contre la gravité et être rehaussés fréquemment sur leur orbite à l’aide de moteurs. Il faudra aussi fréquemment les remplacer.

Virgin Orbit devrait également commencer à lancer les satellites OneWeb en 2019 avec son lanceur dédié LauncherOne. Greg Wyler a déclaré que les quatre satellites OneWeb retirés de la mission Soyouz du 27 février pourraient être lancés cette année avec Virgin Orbit, qui a passé un contrat de 39 missions. LauncherOne peut transporter un à deux satellites OneWeb à la fois, mais sera principalement utilisé pour le réapprovisionnement de la flotte plutôt que pour le déploiement de constellations.

Jusqu’à 5 lancements de satellites OneWeb sont aussi prévus à bord de la New Glenn de Blue Origin.

Après le lancement du 27 février, Arianespace et OneWeb ont annoncé que OneWeb aurait des satellites lors du vol inaugural d’Ariane 6 prévu à ce jour en juillet 2020, avec une Ariane 62, une version à deux boosters.

 

Mégaconstellation en orbite basse : un problème ?

OneWeb vient d’inaugurer le marché des mégaconstellations de satellites de télécommunications en orbite basse (LEO, Low Earth Orbit). L’opérateur Telesat a également lancé son projet de mégaconstellation LEO entre 300 et 500 satellites. La phase de sélection du constructeur des satellites est en cours.

Un nombre très important de satellites pose de nombreuses questions : gestion des risques de collision, gestion de la désorbitation en fin de vie ou en cas de panne, … Le risque d’embouteillage en LEO est élevé !

Dans une tribune de Space News, trois acteurs du secteur privé, OneWeb, DigitalGlobe et Iridium,  ont énoncé cinq recommandations en matière de gestion en orbite des mégaconstellations :

  1. les constellations ne devraient pas se chevaucher sur une même orbite ;
  2. en cas de panne ou de dysfonctionnement d’un satellite pendant le déploiement de la constellation, les causes devraient être identifiées au sol avant la poursuite du déploiement ;
  3. les opérateurs de satellites devraient être en mesure de contrôler la trajectoire de leurs engins en orbite ;
  4. une fois leur mission achevée, les satellites devraient être désorbités rapidement et de manière fiable ;
  5. les satellites désorbités ne devraient pas poser de risques significatifs pour les populations et les infrastructures au sol.

Reste à voir si l’orbite LEO ne va pas devenir une nouvelle jungle. Cela annonce bien d’autres articles à venir sur les constellations de satellites 😉

 

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1 commentaire sur “OneWeb : la constellation de télécoms en orbite basse prend son envol”

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