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2.1 Les composants.
2.2 Les fonctions.
2.3 Les bandes utilisées.
3.
Positionnement et navigation d'un satellite.
4.
L'exploitation d'un satellite.
4.1 Le pilotage.
4.2 La gestion du signal et de la bande passante.
5.
Qualité de service.
6.
Le coût d'un canal satellite.
7.
Les principaux opérateurs de communications par satellite.
7.1 Les operateurs internationaux / regionaux.
7.1.1 Intelsat.
7.1.2 Eutelsat.
7.1.3 Orion.
7.1.4 Inmarsat.
7.1.5 Arabsat.
7.2 Les operateurs nationaux.
7.2.1 Deutsche-Bundespost.
7.2.2 France Telecom.
7.2.3 Les opérateurs britanniques.
Quelle
est la durée de vie d'un satellite ?
Combien
de temps faut-il à un satellite pour faire le tour de la terre ?
Combien
pesait et mesurait le premier satellite artificiel envoyé par l'homme
?
Combien
y a-t-il de satellites artificiels ?
Combien
y a-t-il de satellites français ?
Quelles
sont les missions des satellites ?
A
quelle vitesse se déplace un satellite ?
Que
deviennent les satellites après avoir accompli leur mission ?
1.
Le lancement d'un satellite.
1.1 Le lanceur.
Tous les lanceurs (Ariane, Atlas, Longue Marche, Delta, etc.) utilisent
la même stratégie de lancement. Nous développerons
ici le cas du lanceur Ariane IV. Les lancements ont lieu le plus
prés possible du plan équatorial (la base de Kourou
est située à 5 degré nord).
Durant les premiers instants du décollage, la consommation d'énergie est la plus importante.
Durant les douzes premières secondes du vol, les moteurs du premier étage sont secondés par les fusées d'appoint. Le premier étage brûle pendant trois minutes et demie. La fusée est alors à 75 km d'altitude lorsque le second étage prend le relais jusqu'à l'altitude de 145 km.
Le troisième étage va brûler 12 minutes tangentiellement à la terre afin de placer le satellite sur son orbite de transfert à environ 200 km d'altitude à la vitesse de prés de 37 000 km/h.
1.2 La mise en orbite définitive.
L'orbite de transfert est une orbite elliptique dont le périgée se trouve à 200 km de la Terre et l'apogée à 36 000 km. Lorsqu'il croise l'orbite à 36 000 km, le satellite est amené par son système de propulsion à la vitesse de 11 000 km/h, qui est la vitesse de l'orbite géostationnaire.
Le positionnement final du satellite consiste à l'amener dans le plan équatorial, afin qu'il soit effectivement géostationnaire, et sur sa position d'exploitation (ou d'attente).
De la précision d'injection sur l'orbite de transfert, dépend la quantité de carburant consommé par le satellite pour se stabiliser sur son orbite définitive. Une injection de grande précision peut faire gagner prés d'un an la durée de vie d'un satellite.
1.3 La mise en service.
Une fois positionné, le satellite n'est pas mis immédiatement
en service. Un délai de plusieurs semaines est respecté avant
sa mise sous tension.
La recette proprement dite peut ensuite etre effectuée. Tous les organes sont verifiés, des mesures et des tests sont effectués. Le dernier test est celui du bon fonctionnement en période d'eclipse. Ce cas de figure n'arrivant que deux fois par an, le délai maximum d'attente sera de six mois. Il faut de trois à six mois pour que la rectte définitive du satellite soit prononcée.
1.4 L'assurance d'un lancement.
Plusieurs types d'assurances entrent en jeu dans le lancement d'un satellite.
L'assurance du tir couvre les quelques minutes du décollage à la mise en orbite de transfert. Elle représente environ 10% du prix du satellite et couvre le côut de fabrication d'un nouveau satellite, le lancement de celui-ci. Il est à noter que ce prix devrait baisser avec Ariane V. Ariane V qui pourra mettre 6 800 kg en orbite géostationnaire, garantie le succés de ses tirs, et offrira gratuitement un second lancement en cas d'échec.
L'assurance de mise en service du satellite n'échoit que lorsque la recette définitive est prononcée.
Bien que peu d'opérateurs le pratiquent, il est possible d'assurer le satellite pour toute sa durée de vie. Les risques sont minimes, et le côut d'une telle assurance varie de 1% a 2.5% du prix du satellite.
2.
La structure d'un satellite.
Physiquement, Eutelsat II représente approximativement un cube de deux metres d'arête et deux panneaux solaires de 10 mètres chacun. Sa masse est d'un peu moins de 2 tonnes.
Le satellite comprend les éléments suivants :
Eutelsat II dispose de 24 transpondeurs. Pour des raisons évidentes
de sécurité, seuls 16 transpondeurs sont exploités,
les autres étant conservés au titre du secours.
2.2 Les fonctions.
La durée de vie d'un satellite dépend de nombreux critères : technologie utilisée, fiabilité des composants, quantité de carburant restant, etc. La durée de vie d'une génération Eutelsat II est de 8 ans avec une probabilité de 70%, et la possibilité d'être exploitée durant plus de 10 ans.
La conception, la fabrication puis le lancement d'un satellite demandent plusieurs années. Un satellite pourra donc se trouver en exploitation 15 à 20 ans aprés le début de sa conception.
Durant cette période, il est bien évident que les besoins en matières de télécommunications évoluent considérablement. Il est donc capital, afin de préserver l'investissement, que le satellite ne soit pas dépendant d'une technologie particulière de télécommunication.
Le côut d'un programme satellitaire tel que le programme Eutelsat II, qui comprend 6 satellites, est supèrieur au milliard d'écus. On comprend aisément que la fiabilité soit l'autre objectif majeur lors de la conception d'un satellite.
Ces deux raisons expliquent la surprise que l'on peut ressentir à l'observation de ces satellites, maillons centraux des réseaux les plus pointus. En effet, un satellite de communication n'est doté que des fonctions minimum d'amplification analogique du signal reçu et de telecommande. L'ensemble du controle qualité et du pilotage est effectué à partir du sol.
L'amplification analogique du signal, sans aucune forme d'interprétation, permet au satellite d'être utilisé pour la transmission des données numeriques informatiques, alors qu'il avait peut étre été conçu pour traiter de l'image analogique (premier objectf atteint).
Le fait de contrôler et de piloter le satellite depuis la Terre permet d'une part de s'adapter à toute évolution de l'environnement, et d'autre part d'accroître la fiabilité des équipements embarqués en les simplifiant (second objectif atteint).
2.3 Les bandes utilisées.
Typiquement les transmissions par satellite peuvent utiliser la bande
C ou les bandes Ku et Ka.
Ces gammes de fréquence sont, par contre, sensibles aux perturbations
atmosphériques dues aux pluies intenses de type tropicales. Cette
bande est utilisée en dehors des zones tropicales et subtropicales,
c'est a dire en Europe, Amerique du Nord, etc.
3.
Positionnement et navigation d'un satellite.
La période de parcours de cette trajectoire est d'un cycle toutes
les douzes heures.
Plusieurs satellites peuvent être localisés sur la même position orbitale. La distance réelle minimum qu'il y aura entre ces satellites situés sur une méme longitude est de 6 km soit moins de 0.01 degrés.
La fin de vie d'un satellite n'est pas provoquée par l'impact d'un corps céleste. La probabilité d'un tel évenement est tellement faible que l'environnement du satellite n'est pas surveillé dans ce sens. A ce jour, aucun satellite de communication n'a subit ce genre d'avatar. Il est intéressant de noter que le coût annuel de l'assurance d'un satellite de télécommunication est de 1% a 2.5% du coût total du satellite.
4.
L'exploitation d'un satellite.
Toute l'exploitation en est effectuée depuis les stations terrestres. Le terme d'exploitation d'un satellite recouvre deux notions totalement distinctes: le pilotage du satellite, ainsi que la gestion du signal et de la bande passante.
4.1 Le pilotage du satellite.
Des mesures de position du satellite sont effectuees toutes les deux heures. Les corrections de positionnement sont calculées, planifiées, puis envoyées au satellite dans un souci constant d'économie de carburant.
A certaines périodes de l'année, lorsque son orbite se trouve dans le plan de l'orbite de la Terre autour du Soleil, le satellite connaît durant la nuit une éclipse totale du Soleil par la Terre. Cette période doit être anticipée par le chargement des accumulateurs embarqués.
En dehors de ces opérations ordinaires, des manoeuvres exceptionnelles peuvent être effectuées, comme par exemple, le changement d'orbite en fin de vie, ou le déplacement d'un satellite d'une position géostationnaire vers une autre pour pallier à la perte d'un autre satellite ou à un besoin permanent de bande passante.
Logiciels et manuels de procédures de pilotage sont généralement developpés en collaboration avec les constructeurs.
Ils peuvent être validés par la suite sur un programme simulateur de satellite.
4.2 La gestion du signal et de la bande passante.
En exploitation normale, l'équipe en charge de cette mission effectue un contrôle visuel de la qualité du signal sur la base de l'image vidéo et d'une analyse de spectre.
Son rôle consiste également à fournir de la bande passante à la demande de ses clients. Cette demande peut être planifiée et permanente ou à caractère immédiat dans le cas, par exemple, de retransmission d'un reportage d'actualité.
L'exploitation de la bande passante consistera donc à arbitrer en fonction des priorités et des contrats de services passés avec chacun de ses clients et en effectuer le décompte des unités réseaux consommées.
La gestion des pannes est une fonction importante de l'exploitation. Il est capital en cas de perte d'un transpondeur, par exemple, de pouvoir réaffecter au plus vite la bande passante nécessaire.
Les dommages importants survenant à une station terrestre de pilotage sont facilement résolus par la prise en charge du satellite par une autre station.
La réactivité dans l'affection de nouvelles ressources est une qualité appreciée des clients. La demande peut être très soudaine, comme dans le cas d'un événement d'information, ou le passage d'un site informatique en backup. Le contrat de service négocié avec l'opérateur satellite prend alors toute son importance. On distingue deux paramètres importants : la restaurabilité et la préemptibilité.
Le service est dit restaurable lorsqu'en cas de défaillance totale ou partiel de la capacité satellitaire, l'opérateur s'engage à fournir en remplacement la même capacité sous des conditions de délais drastiques. Cet engagement peut aller jusqu'au déplacement d'un autre satellite à la position du satellite défectueux.
La préemptibilité qualifie un service dont la disponibilité
pour le client n'est pas garantie. Cela veut dire que l'opérateur
peut à tout instant réaffecter la ressource à un autre
client. Or ces deux paramètres permettent à l'opérateur
de définir trois niveaux de service :
Eutelsat dispose d'une flotte parfaitement adaptée à ces trois niveaux de service. Ses satellites F2 (10 degré est) et F4 (7 degré est) sont prioritaires et sont réservés aux services téléphoniques, informatiques, localisation de mobiles, et Eurovision. Les satellites disposés à 13 degré - est - sont non préemptibles et réservés à la télévision. Le satellite situé à 16 degré - est -, qui concerne principalement les télévisions d'Europe de l'Est et d'Afrique, est entièrement préemptible et peut être réquisitionné immédiatement en cas de problème sur II F2 ou II F4.
Ce type de servcice justifie bien évidemment une offre commerciale adaptée. Si le coût d'un service satellitaire est de 100, le coût du service non préemptible sera de 130, et celui de service priortaire de 160.
6.
Le coût d'un canal satellite.
Dans le cas d'un canal de type - oubound -, le satellite recoit un signal puissant en provenance du hub et doit émettre un signal à destination d'oreilles peu sensibles que sont par exemple les petites antennes des terminaux Vsat. La puissance du signal devra donc être importante, et le coût du canal élevé.
Le canal - inbound - véhicule un signal à destination du hub qui dispose d'une grande antenne et d'amplificateurs de réception à faible bruit, très sensibles. La puissance nécessaire sera donc modeste. Un canal de ce type coûte cinq à six fois moins cher qu'in canal outbound. Ce phénomène permet d'en compenser partiellement le faible rendement protocolaire.
Un canal multipoint à multipoint recevra un signal peu puissant et devra émettre un signal très puissant vers de petites antennes. Son coût sera donc encore plus élevé qu'un canal de type outbound et il ne disposera cependant que de l'efficacité protocolaire du inbound.
Le premier groupe se subdivise lui-meme en trois :
7.1 Les opérateurs internationaux ou régionaux.
7.1.1 Intelsat.
Intelsat est une organisation internationale à but non lucratif qui rassemble aujourd'hui plus de 130 pays. Cet organisme fut crée temporairement en 1964 par 11 pays fondateurs souhaitant développer rapidement un système global de communications par satellite. Les principes régissant l'organisation furent entérinés définitivement en 1973. A cette date, Intelsat comptait plus de 80 pays membres. Intelsat détient à son actif la réalisation de nombreuses expériences pionnières. Par exemple cette organisation lance le premier satellite commercial de communication, Early Bird (Intelsat I), en 1965. Ce satellite permit de couvrir la région de l'océan Atlantique. L'océan Pacifique fut couvert en 1967 et l'océan Indien en 1969. Grâce à cette couvertute mondiale, Intelsat put retransmettre le premier évenement historique ayant touché la planète entière : l'alunissage d' Apollo en 1969. Elle fut également la première organisation à implementer, dès 1974, un service de transmission numérique de la voix. Enfin en 1986, Intelsat mit à la disposition des journalistes les premières stations terriennes mobiles permettant la retransmission en direct d'évenements.
Depuis EARLY BIRD, les performances des satellites Intelsat ont été constamment ameliorées :
- la durée de vie est passée de 180 mois à prés
de 13 ans,
- la masse en orbite est passée de 40 kg à plus de 2 tonnes
par satellite,
- la capacité unitaire a été multipliée par
environ 3.
Intelsat détient aujourd'hui une flotte de plus de 20 satellites positionnés en orbite géostationnaire. Ces satellites couvrent 4 générations technologiques différentes : les séries V/V-A, VI, VII/VII-A et VIII. En outre, Intelsat dispose d'un satellite couvrant la bande Ku : Intelsat K.
D'ici à 3 ans, Intelsat s'apprête à lancer 13 satellites supplementaires. Le fonctionnement d'Intelsat est semblable à la majorité des autres grands opérateurs satellites. Les propriétaires de l'organisation contribuent au capital en fonction de leur utilisation du système de communication. Intelsat compte environ 300 clients de par le monde , parmi lesquels se trouvent d'importants consommateurs de transmission internationale tels que CBS, NBC, BBC, CNN, REUTER, l'AFP, l'agence TASS, etc.
Sa couverture dans l'espace lui permet d'assurer le transport de plus de la moitié des appels téléphoniques internationaux, ainsi que de l'ensemble de la diffusion télévisuelle transocéanique.
7.1.2 Eutelsat.
Eutelsat est un consortium européen établi sous régime provisoire en 1977 et officiellement crée en 1985. Eutelsat compte prés de 50 membres. De nouvelles demandes d'adhésion sont enregistrées chaque année.
Quatres satellites ECS-I étaient opérationnels en 1989 : F1, F2, F4 et F5, F3 ayant été détruit au cours de son lancement. Chaque satellite offre 10 canaux de télévision, soit 10 000 circuits téléphoniques. Le premier satellite d'une famille de cinq (EUTELSAT-II), lancé en 1990, constitue la seconde génération. Celle-ci offre une capacité de 16 transpondeurs au lieu de 10 pour la génération actuelle.
La flotte Eutelsat comprend trois satellites de première génération
et cinq de seconde génération. La troisième génération
est en cours de construction. Chaque satellite est identifié par
sa génération et son numéro de vol (lettre F pour
Flight), ou sa position (exemple : Eutelsat II F2, 10 degré Est).
Le coût du seul programme Eutelsat II est de l'ordre de 1.1 milliard
d'écus. Fin 1998, cinq nouveaux satellites auront été
lancés en renforcement des positions existantes. La position 13
degré est, dédié au service audiovisuel de divertissement,
se verra ains dotée de cinq satellites.
Satellites | Lancement | Durée de vie | Transpondeurs | Maitre d'oeuvre |
Eutelsat I F1
48 degré E |
17 juin 1983
Ariane L6 |
7 ans | 10 + 2 (secours)
20W |
British Aerospace |
Eutelsat I F2 | 4 Août 1984 | 7 ans | 10 + 2 (secours)
20W |
British Aerospace |
Eutelsat I F3 | 4 Sept. 1985
ArianeV15(échec) |
7 ans | 10 + 2 (secours)
20W |
British Aerospace |
Eutelsat I F4
25.5 degré E |
16 Sept. 1987
Ariane V19 |
7 ans | 10 + 2 (secours)
20W |
British Aerospace |
Eutelsat I F5
21.5 degré E |
21 Juillet 1988
Ariane V24 |
7 ans | 10 + 2 (secours)
20W |
British Aerospace |
Eutelsat II F1
13 degré E |
30 Août 1990
Ariane V38 |
9 ans | 16 + 8 (secours)
50W |
Aérospatiale |
Eutelsat II F2
10 degré E |
15 Janvier 1991
Ariane V41 |
9 ans | 16 + 8 (secours)
50W |
Aérospatiale |
Eutelsat II F3
16 degré E |
7 Décembre 1991
Atlas II, AC102 |
9 ans | 16 + 8 (secours)
50W |
Aérospatiale |
Eutelsat II F4
7 degré E |
9 Juillet 1992
Ariane V51 |
9 ans | 16 + 8 (secours)
50W |
Aérospatiale |
Eutelsat II F5 | 24 Janvier 1994
Ariane V63(échec) |
9 ans | 16 + 8 (secours)
50W |
Aérospatiale |
Eutelsat II F6
Hot Bird 1 |
28 Mars 1995
Ariane V71 |
11 ans | 16 + 8 (secours)
70W |
Aérospatiale |
Hot Bird 2
13 degré E |
Aôut 1996 | 14.5 ans |
20
115W |
Matra Marconi
Space |
Hot Bird 3
13 degré E |
Début 1997 | 14.5 ans |
20
115W |
Matra Marconi
Space |
Hot Bird 4
13 degré E |
Fin 1997 | 14.5 ans |
20
115W |
Matra Marconi
Space |
W24F1
7 degré E |
Début 1998 | 14.5 ans | 24 | Aérospatiale |
SESAT
48 degré E |
Début 1998 | 10 ans | 18 | MPO-PM |
W24F2
10 degré E |
Début 1999 | 14.5 ans | 24 | Aérospatiale |
W24F3
16 degré E |
Fin 1999 | 14.5 ans | 24 | Aérospatiale |
Les satellites Eutelsat permettent d'exploiter de multiples services:
7.1.3 Orion.
Orion 1 est le premier satellite d'Orion
Atlantique, lancé le 29 novembre 1994. Le satellite Orion 1 dispose
de 34 transpondeurs en bande Ku qui lui permettent d'assurer les services
Vsat classiques de type voix (analogique et numérique), données
et image. Sa zone de couverture comprend l'Europe et la côte Est
de l'Amérique du Nord.
Orion 1, d'une génération assez récente, est prévue pour une durée de vie de 10.5 ans.
Orion Atlantique a mis au point une offre modulable qui donne la possibilité d'exploiter un service soit à temps plein (engagement minimum d'un an), soit à temps partiel (quelques heures par jour ou pour l'utilisation occasionnelle d'un segment satellite pour un événement donne).
7.1.4 Inmarsat.
Inmarsat est la deuxième
organisation internationale de télécommunication par satellite
opérant à l'échelle mondiale. Composé de 57
membres, Inmarsat a pour but de fournir le segment spatial nécessaire
aux communications maritimes et aéronautiques. Inmarsat exploite
des capacités de transmissions louées à trois autres
organisations :
7.1.5 Arabsat.
Arabsat est
en fait la première organisation régionale a avoir contesté
le monopole d'Intelsat sur les communications internationales par satellite.
C'est en 1976 que la Ligue Arabe a mis en oeuvre un système de télécommunication
par satellite couvrant les 22 pays de la ligue. Depuis 1984, le système
opérationnel comprend deux satellites en orbite et un en secours
au sol :
7.2.1 Deutsche-Bundespost.
Deutsche-Bundespost, l'opérateur
public allemand, est en charge de deux systémes satellites :
- distribution de programmes télévisés et services téléphoniques pour les territoires d'Outre-Mer (2 * 2 transpondeurs en bande C),
- militaire (SYRACUSE/2 transpondeurs en bande X),
- transmission de données numériques de 64 Kb/s à 2Mb/s (TRANSDYN),
- téléconférence et distribution de programmes télévisés
(La cinq et M6) et radiophoniques (les réseaux de la bande FM) sur
le territoire métropolitain (6 transpondeurs en bande Ku).
Contrairement à Deutsche-Bundespost et à France Télécom, les opérateurs britanniques (British-Telecom et Mercury) ne dispose pas de satellites. British-Telecom intervient comme revendeur de bande passante pour INTELSAT et EUTELSAT. Il en va de même pour l'autre opérateur britannique, Mercury. Il existe cependant une différence entre British-Telecom et Mercury : British-Telecom est le signataire britannique des accords INTELSAT, INMARSAT et EUTELSAT, ce qui oblige Mercury à passer par l'intermédiaire de British-Telecom pour le développement de tout service commercial sur le territoire britannique.
Quelle est
la durée de vie d'un satellite ?
Le satellite est alors éjecté sur une orbite située environ deux cents kilomètres plus haut.
Combien
de temps faut-il à un satellite pour faire le tour de la terre ?
Combien
pesait et mesurait le premier satellite artificiel envoyé par l'homme
?
Combien
y a-t-il de satellites artificiels ?
Combien
y a-t-il de satellites français ?
Quelles
sont les missions des satellites ?
A quelle
vitesse se déplace un satellite ?
Que deviennent
les satellites après avoir accompli leur mission ?