Connaitre et agir dans l'espace : le nouveau domaine d'expansion des entreprises françaises

Le général de Brigade Aérienne (2S) Jean-Daniel Testé, ancien commandant interarmées de l'espace, recense et analyse les forces et les faiblesses de l’écosystème industriel spatial français dans les domaines de la connaissance, du commandement et contrôle et, enfin, de l'action dans l'espace. Par Jean-Daniel Testé, président d'Agena Space.
« La France a certainement compris l'importance de la surveillance de l'espace et des opérations spatiales bien avant les autres pays européens » (Général (2S) Jean-Daniel Testé, président d'Agena Space).
« La France a certainement compris l'importance de la surveillance de l'espace et des opérations spatiales bien avant les autres pays européens » (Général (2S) Jean-Daniel Testé, président d'Agena Space). (Crédits : DR)

Alors que les activités spatiales quelle que soient leur nature sont en pleine évolution actuellement, la question de leur suivi, leur contrôle et leur coordination se pose de façon plus critique que jamais. On pourrait penser que sans action significative à court terme, la voie vers l'anarchie dans l'espace où s'appliquerait la loi du plus fort serait grand ouverte. La majorité des nations occidentales soucieuses du besoin impératif de la continuité des applications des satellites (sustainability) au profit de la société moderne, est bien consciente de ce constat et se mobilise pour élaborer qui des politiques, qui des stratégies, qui des organisations pour prendre le problème au bon niveau.

Il s'agit d'abord de connaitre ces activités, c'est la SSA (Space Situation Awareness), d'arriver à disposer d'un moyen de commandement et de contrôle (Space C2) puis si nécessaire de conduire des opérations spatiales de sécurité (défensives à minima , offensives si nécessaire) pour commencer à agir dans le domaine (on parle alors de SDA : Space Domain Awareness). C'est justement dans ces trois directions que plusieurs jeunes sociétés françaises du spatial particulièrement dynamiques investissent et se développent.

La connaissance

La surveillance de l'activité spatiale et le catalogage des objets spatiaux sont le fondement de toute stratégie spatiale souveraine. Peu d'entreprises françaises étaient vraiment actives dans ce domaine avant 2015, à tel point que l'ONERA, organisme public de recherche et d'études a du s'improviser maitre d'œuvre industriel pour permettre à l'Armée de l'air est de l'Espace d'utiliser opérationnellement le radar Graves de surveillance de l'espace, première capacité française dans le domaine, et de bâtir le premier catalogue souverain d'objets spatiaux en orbite basses.

Parmi les industriels installés : ArianeGroup a repris l'activité de surveillance de l'orbite géostationnaire d'Airbus Defense & Space, mettant en œuvre le système de télescopes Géotracker (aujourd'hui Helix). Safran Data Systems a de son côté intégré les activités du domaine réalisées par l'entreprise Zodiac Data Systems, à savoir le système original de surveillance orbitale We track, qui utilise les émissions des satellites géostationnaires pour les localiser et les suivre en orbite. Tel était le paysage industriel de la surveillance de l'espace vers 2015 en France, on pourra regretter toutefois une dispersion des efforts alors qu'une association des trois acteurs aurait été en mesure de proposer une offre complémentaire et innovante à l'époque, couvrant toutes les orbites et ainsi apte à peser face à la concurrence hégémonique des services distribués en Europe par les entreprises et les organismes d'état américains.

Récemment, dans la dynamique du New Space Français, de jeunes entreprise innovantes et prometteuses arrivent sur la scène et se mettent en mesure de prendre des parts de marché :

Astareon : Émanation de l'équipe de surveillance de l'espace de l'ONERA, cette jeune startup créée en 2023 développe et mettra en œuvre la station MEDOC qui utilise les signaux du radar Graves pour produire un catalogue d'objets en orbite basse (LEO) ; Elle produit ses premières données depuis le début de l'année.

Aldoria (ex Sharemyspace) a développé son activité depuis 2017 sur les segments civils et défense avec un réseau de capteurs optiques et un système d'information orbital opérationnel pour analyser la situation spatiale. Aldoria a optimisé la technologie optique pour les orbites basses et a développé un système de veille optique avec la technologie MTOS. Mi-2024, le réseau de stations d'Aldoria est déployé sur quatre continents et permet de recueillir les paramètres des satellites sur toutes les orbites à partir de 300 km.

Look Up Space, jeune « SpaceTech » française, développe une capacité souveraine européenne duale répondant aux enjeux politiques et stratégiques de sécurité dans l'espace mais également de défense. Elle repose sur une composante logicielle (développement des algorithmes, logiciels et applicatifs) dont la plateforme duale et sécurisée est appelée Synapse, d'une part, ainsi que sur une composante physique distribuée constituée par un réseau planétaire de radars de surveillance de l'espace dont le démonstrateur opérationnel appelé Sorasys est en cours de développement,

D'autre part, Il est à noter que Astareon et Aldoria ont initié une coopération avec CS-group dans le cadre du projet ESSOR du CNES - FR 2030. C'est une excellente initiative, à compléter ultérieurement avec d'autres composantes pour constituer une véritable capacité complète et compétitive.

Le contrôle et le commandement

Lorsque l'on dispose de moyens de surveillance de l'espace et donc de données correspondantes, Il faut tout d'abord les programmer et les orienter pour contrôler le recueil ensuite traiter les données pour analyser la situation spatiale et comprendre les risques et les menaces, enfin si besoin prendre les bonnes décisions pour assurer la sécurité des satellites opérationnels. Toutes ces activités (programmation, réception, traitement, analyse, présentation et aide à la décision) sont normalement rassemblées dans un système C2 (Command and Control). Il y a peu d'acteurs industriels sur ce thème en France offrant des systèmes complets en revanche chaque fournisseur de données de surveillance a développé un système indépendant de traitement et de visualisation de ses données propriétaires.

CS Group aujourd'hui composante du groupe Sopra Steria est certainement le plus ancien acteur du domaine et le plus expérimenté. Impliquée depuis le début du siècle dans les activités de surveillance de l'espace au profit du ministère de la Défense, l'entreprise a développé de nombreux produits de suivi et de contrôle de situation et de traitement de données dans les domaines traditionnels de combat et dans l'espace, en particulier :

- METISTM : outil de gestion, traitement et de valorisation de données complexes.

- SMIS- SIS-NEXT : Successeur du premier SIS (Système d'Information Spatiale) conçu au début des années 2000, SMIS permet d'établir un catalogue international d'objets spatiaux sur la base d'un large éventail de données intégrées et traitées (capteurs, catalogues externes, données de renseignement, etc.) pour tous les types d'orbites. SMIS dispose de fonctions d'analyse poussées (comparaison, propagation, Geowaterfall ou Pattern of Life), permettant la compréhension de la situation dans l'espace à tout moment (y compris dans le passé) grâce à ses librairies de mécanique spatiale (OREKIT). Il offre de nombreuses visualisations (alertes, traces au sol sur un planisphère, etc.) et est utilisé pour SIS-NEXT, première tranche du Centre de Commandement et de Contrôle des Opérations Spatiales (C2OS) opéré par le Commandement de l'espace (CDE).

- OSMOSE (catalogue utilisé pour les C2 spatiaux européens) : Élaboré pour le CNES, il permet de gérer le catalogue spatial européen basé sur les données issues des capteurs de l'EUSST (plus de 25 à date), commerciaux (réseau WeTrack) ou patrimoniaux (Graves, Satam, Monge).

A ce jour il n'y a pas encore en Europe de système de C2 spatial complet, intégré et opérationnel, SIS NEXT de CS-Group, le plus évolué à ce jour est encore incomplet et n'intègre pas la totalité des fonctions espérées par le CDE et initiées dès 2016 dans la toute première version du tableau de bord Spatial (TBS). D'autres entreprises en particulier celles détaillées en première partie ou certaines qui le seront dans la troisième développent des outils pour mettre en œuvre leur système (tasking et planning de mission) et utiliser les données recueillies. C'est le cas d'ArianeGroup, de Safran, de Look Up Space, d'Aldoria et d'Exotrail.

Il faut noter, de plus qu'il y a peu d'acteurs industriels dans le monde qui ont développé des outils complets et performants dans ce domaine. Parmi les plus connus le Comspoc d'AGI est probablement l'outil intégré non classifié qui offre le plus de fonctionnalités, il est commercialisé dans le monde entier et son logiciel central STK (System tool kit, anciennement Satellite tool kit) est une référence et un standard pour de nombreux états-majors dans le monde. L'Europe et la France sont très en retard, alors que l'urgence du besoin est régulièrement affirmée par les autorités militaires.

Telespazio : Opérateur de confiance historique de la défense française et du CNES pour l'exploitation des satellites et segments sols des systèmes patrimoniaux, Telespazio France dispose d'une compétence et d'une expérience unique dans les manœuvres orbitales qui amène aujourd'hui cet acteur majeur européen à proposer des opérations dans le domaine des services en orbite, de l'action dans l'espace et plus globalement des satellites des acteurs du Newspace.

L'action dans l'espace

L'action dans l'espace est le dernier maillon de la chaîne de SDA, indispensable à sa crédibilité, mais également très dépendant des performances des deux premiers maillons. On peut considérer au moins deux niveaux d'action : l'inspection pour compléter les informations recueillies par les capteurs au sol et déterminer les paramètres précis de ciblage ; la coercition afin de faire cesser une action inamicale ou hostile. Dans ce domaine la gamme est très large et s'étend du missile anti-satellite tiré du sol, jusqu'au véhicule spatial de désorbitation en passant par le système offensif brouilleur de fréquences ou   tireur de projectiles.

Bien que ces deux domaines d'action soient plutôt développés à des fins de sécurité et de défense dans l'espace, les techniques et les compétences nécessaires sont essentiellement duales. C'est pourquoi les expérimentations récentes de certaines capacités par des puissances spatiales de premier rang (Chine, Russie, Etats-Unis), bien que présentées comme civiles et expérimentales ont inquiété les autres opérateurs de moyens et de services spatiaux. De plus, la médiatisation récente de la mise au point et du déploiement potentiel dans l'espace d'une arme atomique par la Russie alors que cette dernière vient de refuser le renforcement du traité de l'Espace de 1967 fait resurgir la crainte d'un emploi irresponsable de l'IEM (Impulsion ElectroMagnétique) extrêmement destructeur pour tous.

Dans ce contexte international plutôt incertain plusieurs entreprises en France et en Europe s'intéressent de près à l'action dans l'espace, plutôt dans une approche duale pour commencer.

Dassault Aviation : l'entreprise a expérimenté et souhaite développer un avion aérospatial, comparable au X37 américain et apte à conduire toute la gamme des opérations spatiales. Le premier démonstrateur, le IXV, a volé en février 2015.

Thales Alenia Space (TAS) : acteur historique du spatial européen et présent dans  toutes les applications et sur toutes les orbites, TAS explore et façonne depuis plusieurs années les applications spatiales de demain en s'appuyant à la fois sur une approche intrapreneuriale de l'innovation de rupture et sur une politique d'innovation ouverte ambitieuse avec les champions de demain. TAS développe ainsi les marchés et technologies durables de demain, notamment au sein du Space Business Catalyst, en complément de l'innovation technique de pointe menée dans ses propres activités. Des partenariats se sont ainsi par exemple montés sur l'exploitation spatiale (Space Cargo), le edge computing (AIKO en s'appuyant sur le projet intrapreneurial financé par Microsoft) ou la géolocalisation (Geoflex).

MBDA : principal industriel européen produisant des missiles de toute nature, MBDA pourrait produire également des missiles antisatellites (ASAT), mais ce n'est pas, aujourd'hui, planifié en Europe. Ses compétences lui permettraient également d'exceller dans le domaine du lancement réactif, aéroporté ou depuis le sol.

Latitude, HyprSpace, Sirius Space développent des projet de petits lanceurs spatiaux qui pourraient très bien s'insérer dans un projet de Responsive Space.

Sélectionné pour fabriquer les satellites YODA (Yeux en Orbite pour un Démonstrateur Agile) du Commandement de l'Espace, Hemeria sera la première entreprise européenne à explorer le domaine militaire de l'action dans l'espace, même si pour commencer ce n'est que par un démonstrateur en orbite GEO.

U Space : partenaire du LISA (Laboratoire d'Innovation Spatiale des Armées) pour la réalisation d'un cubesat démonstrateur d'action en orbite LEO, le LISA1. U Space souhaite développer la production en série de nanosatellites et prépare sa première usine de fabrication en série de cubesat à Toulouse

Infinite Orbit : Cette jeune entreprise se spécialise dans les services en orbite en GEO à l'aide d'une solution de navigation autonome basée sur la vision intelligente. Elle vise à fournir aux opérateurs de satellites en orbite géostationnaire de nombreux services de sécurité en orbite de l'inspection/ investigation jusqu'à l'extension de durée de vie et la gestion de la fin de vie.

Exotrail : Initialement concepteur et fabricant de moteurs orbitaux électriques, la société forte de quelques succès commerciaux pour ses premiers produits souhaite élargir son domaine à la logistique spatiale. Son projet Space van, complètement dual, est destiné à repositionner précisément et successivement plusieurs satellites en orbite LEO.

Agena Space : l'évolution actuelle des activités en orbite et en particulier le développement des services en orbite nécessite plus de mobilité et de réactivité de la part des satellites et autres véhicules spatiaux. Cette tendance ne fera que se renforcer dans le futur ne serait-ce que pour sécuriser les satellites et éviter les collisions en orbite. Dans ce contexte, Agena Space jeune entreprise innovante, développe une filière souveraine de moteurs liquides orbitaux à base d'ergols no toxiques qui offriront les performances indispensables à ces nouvelles exigences, à des coûts maitrisés. Implantée en nouvelle Aquitaine, la société développera également des plateformes spatiales duales de service en orbites et d'action dans l'espace.

Astrocale/CS-Group : Une coopération originale pour une première en orbite basse, Astrocale a mis en orbite son démonstrateur d'Active Debris Removal (ADRAS) en février 2024 et l'a opéré avec succès. CS a développé le système de dynamique du vol (FDS. Flight dynamic system) de ce véhicule spatial

Au bilan

Le bilan global est globalement positif : les industriels historiques sont assez bien positionnés selon leurs expertises respectives alors que les nouveaux arrivants témoignent d'un grand dynamisme et viennent combler des pans entiers de lacunes capacitaires. Toutefois, ni la souveraineté nationale et encore moins la souveraineté européenne ne sont assurées car les efforts ne sont pas du tout coordonnés, pire certaines entreprises françaises entretiennent une concurrence frontale. De plus, au moins trois domaines capacitaires restent insuffisamment couverts à ce jour :

- La connaissance précise à des fins d'identification des objets spatiaux : Elle seule permet une connaissance souveraine de l'activité en orbite : Il s'agit d'une capacité complexe qui couvre toute la chaine SDA :

o   Capteurs précis aptes à délivrer des paramètres de reconnaissance et d'identification des objets : inexistants aujourd'hui en Europe ;

o   Outils de fusion et d'analyse des données pour élaborer un renseignement précis et détaillé sur les objets spatiaux et les menaces potentielles : également très embryonnaire en France et en Europe, en l'absence de doctrine du renseignement d'intérêt spatial ;

o   Outil de ciblage des objets spatiaux pour déterminer les modalités d'une réponse adaptée à une menace ou à une attaque : également inexistant en France et en Europe par manque de renseignement d'intérêt spatial

- L'autoprotection des satellites (moteurs orbitaux à carburant liquide performants) dotera ces derniers de capacités autonomes de détection de menace (collision, inspection, attaque), de calcul et de manœuvre pour éviter la menace, il faudra embarquer :

o   Des capteurs précis d'environnement pour recueillir l'activité proche du satellite: les technologies existent mais peu de satellites sont équipés à ce jour ;

o   De l'intelligence embarquée pour détecter, reconnaitre et identifier une menace puis calculer la meilleure manœuvre d'évitement : il s'agit de logiciel embarqué et de programmation, savoir faire maitrisés mais peu déployés encore à bord de satellites

o   Une capacité de manœuvre réactive pour échapper à la menace : nécessite des moteurs à carburant liquide adaptés, endurants et réactifs ;

- Les moyens d'action dans l'espace (véhicules spatiaux de manœuvre) seront des véhicules orbitaux aptes à agir contre d'autres satellites (inspection, poursuite, docking, changement d'orbite, manipulations orbitales, brouillage , aveuglement,...), il devront être équipés :

o   De capteurs précis pour identifier la cible et calculer les trajectoires pour se diriger vers elle

o   Des moteurs puissants et réactifs pour s'approcher rapidement de la cible et la poursuivre si elle manœuvre,

o   De la robotique embarquée pour s'accrocher à la cible, la capturer, la perturber ou si nécessaire l'endommager

Les technologies nécessaires pour développer les capacités d'action existent en France et en Europe, elles ne sont toutefois pas déployées à bord de satellites pour l'instant.

En ce qui concerne la rivalité entre entreprises nationales, on ne peut que la regretter car dans un contexte géopolitique contemporain particulièrement complexe et agité, la complémentarité des sources de données ne pourra que contribuer à une meilleure compréhension de la situation et présenter une offre alternative crédible et compétitive face à la concurrence internationale. A ce titre, l'initiative que viennent de prendre certaines de ces entreprises afin de dialoguer et de se coordonner dans un groupe d'action professionnel, le GERSS (Groupement Européen de Réflexion en Sécurité Spatiale ou EUSSG Euro Space Security Group), qui bien que ne regroupant pour l'instant que quelques entreprises françaises, affiche, comme son nom l'indique, une volonté de fédération européenne.

La France a certainement compris l'importance de la surveillance de l'espace et des opérations spatiales bien avant les autres pays européens. La création du Commandement de l'Espace, le rapprochement avec le CNES à Toulouse et le démarrage de programmes de démonstrateurs de moyens de sécurité spatiale et d'action dans l'espace en sont des preuves tangibles ; Il reste cependant quelques domaines majeurs à couvrir afin d'acquérir l'autonomie dans la connaissance et les moyens d'action adéquats. Les jeunes entreprises [i] du New Space Français apportent une nouvelle dynamique et mettent ces capacités à la portée d'une LPM déjà bien trop chargée. Il faut maintenant qu'elles remplacent rivalité par coopération y compris avec les entreprises plus traditionnelles pour peser efficacement sur la scène internationale.

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[i] Dont en particulier : Aldoria (ex-ShareMySpace), Agena Space (ex-Aerospacelab SAS),Asareon, Astrocale, Exotrail, Hemeria, Infinite Orbit, Look Up Space, U-Space

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