La semaine dernière, Iridium a annoncé la mise service opérationnelle de la totalité des satellites de la constellation IridumNext. Ces satellites, tous réalisés par Thales Alenia Space (TAS), ont été mis en orbite par le Falcon 9 de SpaceX lors de 8 lancements, entre janvier 2017 et janvier 2019.

De la constructionconstruction des deux premiers satellites dans les usines toulousaines et cannoises de Thales, qui ont servi à valider le design des satellites, à la construction des 79 autres, en série et au rythme de 5 par mois, sur le site de Northrop Grumman Corporation sous-traitant de Thales Alenia Space à Gilbert en Arizona et jusqu'au premier lancement des dix premiers satellites, nous avons pu suivre les différentes étapes de développement de cette constellation.

De l'inédit et une technologie de pointe 

IridiumNext est ce qui se fait de mieux sur le marché en termes de technologie et de flexibilité pour des services de télécommunications spatiales et pour les applications de l'Internet des objets. Cette constellation, qui offre une couverture terrestre globale, a la particularité inédite (pour une constellation commerciale) de s'affranchir totalement de tout segment sol classique pour fonctionner. Par exemple, cela permet de garantir des communications à tout moment, même en cas de catastrophes naturelles. 

Il est à signaler que c'est la première fois qu'un opérateur et un industriel ont travaillé main dans la main pour remplacer, satellite par satellite, une constellation complète de 66 satellites par une autre, sans aucune interruption de service pour l'utilisateur. Pour cela, chaque satellite est relié aux 4 autres satellites les plus proches, devant, derrière, droite et gauche,  ce qui rend le service complètement indépendant de toute infrastructure sol. Ce routage en orbite est géré entièrement par des logiciellogiciel qui sont, à ce jour, les plus complexes embarqués à bord d'une constellation de satellites.

Iridium Next, c'est :

• Un projet évalué à 3 milliards de dollars dont 2,2 milliards pour Thales Alenia Space ;
• 81 satellites dont 66 en service, 9 de rechange et 6 satellites additionnels au sol ;
• Les satellites sont en orbite à 780 kilomètres d'altitude, répartis en 6 plans orbitaux de 11;
• Sept lancements de 10 satellites et un de 5 réalisés par le Falcon 9 de SpaceXSpaceX ;
• Huit lancements réalisés en deux ans, entre janvier 2017 et janvier 2019 ;
• 400 personnes réparties sur les sites de Toulouse, Rome et Cannes ;
• 25 salariés de TAS ont été détachés dans l'usine d'Orbital ATK à Gilbert en Arizona ;
• 1.500 personnes, sous-traitants compris ;
• 40 sous-traitants majeurs ;
• 4 millions d'heures de travail pour TAS ;
• 10 millions d'heures au niveau mondial ;
• 20 millions de kilomètres de voyage pour les équipes de TAS ;
• 100.000 documents représentant une pile de 3 km de hauteur ;
• Un satellite réalisé dans un cycle de 3 mois ;
• 5 satellites sont sortis de l'usine chaque mois depuis le mois de juillet ;
• 70 tonnes de satellites ;
• 650 mètres carrés de panneaux solaires.

Iridium Next, le nec plus ultra de la télécommunication spatiale

Article de Rémy DecourtRémy Decourt, publié le 25/09/2018

Iridium est une constellation de satellites non géostationnaires unique en son genre. Entretien avec Jean-Loïc Galle, président directeur général de Thales Alenia Space, dont l'entreprise a développé et construit les satellites Iridium Next.

À l'occasion de la conférence World Satellite Business Week, organisée la semaine dernière par Euroconsult, à Paris, nous avons rencontré Jean-Loïc Galle, président directeur général de Thales Alenia Space. Nous avons souhaité faire le point sur la constellation Iridium et comprendre pourquoi elle est présentée comme la plus performante et la plus sophistiquée au monde. En effet, si la majorité des services de télécommunications par satellite utilisent des satellites géostationnairessatellites géostationnaires, quelques constellations de satellites non géostationnaires fournissent aussi des services de communications mobilesmobiles, comme c'est le cas d'Iridium.

Maître d'œuvreMaître d'œuvre système, Thales Alenia Space a été en charge de l'ingénierie, de l'intégration et de la validation de l'ensemble du programme. L'entreprise a aussi réalisé l'assemblage, l'intégration et les tests des satellites avec son sous-traitant Northrop Grumman ainsi que l'ensemble des opérations liées au déploiement en orbite de la constellation.

La constellation Iridium Next compte 81 satellites avec 75 satellites en orbite, dont 9 satellites de rechange et 6 satellites additionnels au sol. © Northrop Grumman

Après sept lancements, comment se passe le déploiement de la constellation ?

Jean-Loïc Galle : Très bien. Sur les 81 satellites de la constellation, 65 sont déjà déployés et bien que la totalité des satellites ne soit pas encore en orbite, la constellation est opérationnelle. Notez que la constellation fonctionnera avec 66 satellites en orbite basse à quelque 780 kilomètres de la Terre. Ils sont répartis en six plans orbitaux de 11 satellites chacun, complétés par 9 satellites de rechange en orbite et par 6 satellites additionnels au sol. Nous prévoyons de terminer le déploiement de la constellation d'ici fin 2018.

Avec deux générations de satellites en orbite, les activités de mise à poste sont-elles compliquées ?

Jean-Loïc Galle : Elles sont surtout inédites ! Il faut savoir que c'est la première fois qu'un industriel et un opérateur remplacent en orbite, satellite par satellite, une constellation par une autre sans interruption de service pour l'utilisateur.

En quoi cela est-il difficile ?

Jean-Loïc Galle : Pour comprendre la difficulté de la tâche, il faut savoir que les satellites sont lancés par grappes de 10, et, compte tenu de l'orbite LEOorbite LEO [Low Earth Orbit, en anglais, qui signifie « orbite terrestre basse », NDLRNDLR], la visibilité des satellites à partir des stations sol pour envoyer des télécommandes n'est que de 10 minutes par orbite. Les satellites sont ensuite placés un par un à leur bonne position orbitaleorbitale avant que le contrôle ne soit transféré aux équipes d'Iridium. On peut parler de véritable exploit quand on voit la proximité du nouveau satellite par rapport à l'ancien (la distance minimale est de 50 km au lieu d'une distance habituelle de 3.000 km).

Pourquoi cette constellation est-elle annoncée comme la plus performante et la plus sophistiquée au monde ?

Jean-Loïc Galle : Cette constellation de 81 satellites représente aujourd'hui ce qui se fait de mieux sur le marché en termes de technologie et de flexibilité. Le point technologique spécifique d'Iridium Next est le routageroutage des signaux de télécommunications en orbite. Chaque satellite est relié aux 4 autres satellites les plus proches, devant, derrière, à droite et à gauche, ce qui rend le service complètement indépendant de tout réseau sol. 

Ce routage en orbite, comment fonctionne-t-il ?

Jean-Loïc Galle : À l'aide de processeurs et de logiciels qui sont, à ce jour, les logiciels les plus complexes embarqués à bord de constellations de satellites. Ils sont téléchargeables à partir du sol, ce qui permet de pouvoir charger des mises à jour si nécessaire mais également de déployer des versions plus performantes permettant à Iridium d'accroître l'offre de service vis-à-vis de ses clients.

En cas de perte d'un satellite, les logiciels adoptent-ils une nouvelle configuration ?

Jean-Loïc Galle : Oui. Et cela participe aussi à la flexibilité de la constellation. En cas de panne partielle ou totale d'un satellite en orbite, le logiciel embarqué assure automatiquement, grâce au maillage des satellites en orbite, les modifications nécessaires pour que la communication puisse passer par un autre chemin. Mais je tiens à préciser qu'à ce jour l'ensemble des 65 satellites en orbite est totalement opérationnel.

Une des particularités de la constellation est que les utilisateurs ont un accès directaccès direct au satellite...

Jean-Loïc Galle : Effectivement. Nous avons à la fois une couverture terrestre globale et une indépendance totale par rapport à tout segment sol. Quelle que soit la position de l'utilisateur sur la Terre, il aura toujours au moins un satellite en visibilité au-dessus de lui, lui permettant d'établir une communication. Cet accès direct au satellite, que cela soit à l'émissionémission ou à la réceptionréception d'une communication, permet de s'affranchir totalement de tout segment sol classique, et donc de garantir des communications à tout moment même en cas de catastrophes naturellescatastrophes naturelles. 

Un autre point essentiel concerne l'utilisation d'une antenne active en bande L qui assure une parfaite couverture quelle que soit la position du satellite, au-dessus des pôles, de l'équateuréquateur ou ailleurs.

Qu'apporte de plus à la constellation cette autonomieautonomie vis-à-vis des infrastructures locales au sol ? 

Jean-Loïc Galle : Elle permet de délivrer des télécommunications sécurisées avec une protection contre les risques d'intrusion et de piratage et d'apporter une assistance qui peut être vitale dans certaines circonstances.

Une des caractéristiques des satellites Iridium de la première génération était les fameux flashsflashs générés par les trois antennes de chaque satellite, extrêmement réfléchissantes, que les amateurs s'exerçaient à prévoir et observer. En sera-t-il de même avec les nouveaux satellites ?

Jean-Loïc Galle : Eh bien non. L'architecture et le design des panneaux solaires sont différents de ceux des premiers satellites Iridium. Donc, ne vous attendez pas à observer ces flashs, dont la magnitude apparentemagnitude apparente pouvait atteindre -8, près de 30 fois plus lumineux que l'éclat de la planète VénusVénus à son maximum.

Un mot sur cette histoire d'interférencesinterférences avec les observations radio de l'universunivers ?

Jean-Loïc Galle : Il faut savoir que les radioastronomes effectuent des observations du ciel dans plusieurs bandes de fréquencesbandes de fréquences, dont certaines sont adjacentes à celles utilisées par Iridium. Or, les radiotélescopesradiotélescopes sont extrêmement sensibles aux interférences. Les équipes d'Iridium et de Thales Alenia Space ont pris en compte cette problématique (qui aurait pu mettre en danger la capacité d'Iridium à utiliser son spectrespectre) dès la conception de la nouvelle génération de façon à protéger les services de radioastronomie. Aujourd'hui, nos satellites ne gênent pas les observations radio. 

Un mot de conclusion ?

Jean-Loïc Galle : Pour conclure, je veux dire qu'à travers Iridium Next, Thales Alenia Space a démontré une fois de plus sa capacité à maîtriser des très gros systèmes de télécommunications, de la phase conception à la livraison en orbite au client final et remercier Matt Desch, président directeur général d'Iridium, d'avoir donné sa confiance à ma société et à mes équipes pour relever cet immense défi.

Iridium Next, la nouvelle génération de satellites géolocaliseurs

Article de Rémy Decourt publié le 12/07/2016

Alors que l'entreprise était proche de la faillite en 1999, la constellation de satellites Iridium est toujours en service et continue de se développer. Les 66 satellites actuels seront progressivement remplacés par des « Iridium Next ». Les deux premiers, sur un total de 81, ont été livrés et seront lancés avec huit autres à la mi-septembre.

Les deux premiers satellites de la constellation Iridium Next sont sortis de l'usine d'Orbital ATK, à Gilbert, en Arizona. Ils sont prêts à être « acheminés vers la base de lancement de Vandenberg, afin d'être pris en charge par Space X » nous explique Denis Allard, vice-président Iridium Next chez Thales Alenia Space.

« Après plus de six ans d'efforts, notre nouvelle génération de satellites est fin prête pour l'espace, a déclaré Matt Desch, CEO d'Iridium. Ce programme remplace la plus grande constellation de satellites dans l'espace, en offrant une technologie avant-gardiste et de nouvelles capacités, permettant à Iridium de répondre aux besoins de connectivité actuels et à venir ».

Un satellite Iridium Next à cœur ouvert avec, à gauche du réservoir central, ses roues à inertie. © Rémy Decourt

100.000 heures de travail d'ingénieur

Iridium Next est une constellation basée sur 66 satellites opérationnels en orbite basse (780 kilomètres) répartis en 6 plans orbitaux de 11 satellites chacun, complétée par 6 satellites de rechange en orbite et par 9 satellites additionnels au sol. « C'est donc un total de 81 satellites que nous devons livrer à Iridium. » En tant que maître d'œuvre du programme, Thales Alenia Space est en « charge de l'ingénierie, de l'intégration et de la validation de l'ensemble du système et de la fourniture des en orbite des 81 satellites ».

Thales Alenia Space, qui a « fourni la charge utile des satellites Globalstar 1 et réalisé les satellites des constellations O3B et Globalstar 2 », a conçu les satellites Iridium Next à partir de la même famille de plateforme en prenant en compte les expériences acquises en vol. Les satellites Iridium Next auront une massemasse au lancement de 830 kgkg pour une masse sèche de 660 kg. Chaque satellite est « composé de plus de 5.000 éléments différents assemblés ensemble, ce qui équivaut à une centaine de milliers d'heures de travail pour des centaines d'ingénieurs ». L'assemblage, l'intégration et les tests des satellites sont réalisés par Thales Alenia Space et son sous-traitant, Orbital ATK, dans les locaux d'Orbital ATK en Arizona.

Les satellites Iridium Next sont tous fabriqués dans la même salle blanche de l'usine d’Orbital ATK à Gilbert, en Arizona. Le processus de production inclut un système d’assemblage unique, constitué de 18 différents postes de travail allant des tests d’échantillons et de charges utiles à la complète intégration du satellite. À l'image un satellite au poste de travail 10 et 11. © Rémy Decourt

SpaceX va lancer tous les satellites Iridium Next

Ces nouveaux satellites Iridium Next viendront remplacer la constellation existante. Ils garantiront la continuité du service fourni par la première constellation, à savoir principalement de la téléphonie et de la localisation (notamment pour les conteneurs et les bateaux). Les satellites Iridium Next apporteront de « nouveaux services pour des applications large bandelarge bande avec des débitsdébits pouvant aller à terme jusqu'à 1,4 gigabit par seconde ». Ils embarqueront aussi une charge utile additionnelle ADS-B qui assurera un service de localisation d’avion et permettra de suivre le trafic aérien autour de la planète en temps réel.

Initialement, il était prévu que les deux premiers satellites Iridium Next « soient lancés par le lanceurlanceur russo-ukrainien DneprDnepr » et tous les autres satellites par le Falcon 9 de SpaceX. Mais l'indisponibilité de Dnepr a contraint Iridium à modifier ses plans de déploiement. Le premier lancement de 10 satellites est maintenant prévu par SpaceX le 12 septembre depuis la base de Vandenberg en Californie avec « un objectif d'avoir tous les satellites en orbite avant la fin 2017 avec un déploiement complet de la constellation début 2018 ».