OneWeb

La société américaine WorldVu est créée, début 2014, avec l'objectif de fournir aux particuliers un accès à internet à haut débit grâce à une constellation de près de 1 000 satellites. Un des points majeurs de l'architecture du système est le recours à des satellites de petite taille, dont le coût est largement abaissé grâce à l'effet d'échelle découlant du nombre d'engins commandés. La cible commerciale est constituée par les centaines de millions d'usagers potentiels d'internet vivant dans des régions trop isolées pour bénéficier du réseau terrestre à haut débit. En juin 2014, WorldVu rachète les droits de bande passante détenus par SkyBridge, qui avait un projet similaire mais qui a fait faillite en 2000.

O3b Networks, qui dispose d'une constellation de satellites ayant le même projet initial mais s'est finalement reconvertie dans le BtoB, est rachetée par Google en 2013. Plusieurs cadres quittent O3b en septembre 2014 pour rejoindre WorldVu. Parmi ceux-ci, l'Américain Greg Wyler, qui a créé quelques années auparavant la constellation de satellites O3b Networks, prend la tête du projet. Des échanges informels ont lieu la même année entre WorldVu et SpaceX qui portent sur la construction d'une usine commune de construction de satellites et sur leurs lancements. En janvier 2015, Virgin Group et Qualcomm décident d'investir dans la société rebaptisée OneWeb LTD. En juin 2015, OneWeb signe un contrat avec Arianespace pour la mise en orbite d'un premier sous-ensemble de satellites par 21 lanceurs Soyouz. En février 2017, Intelsat annonce son intention de fusionner avec OneWeb[2]. En juin 2017, Intelsat renonce finalement à cette fusion[3].

Usine d'assemblage des satellites OneWeb à Merrit Island (Floride).

En novembre, WorldVu lance un appel d'offres auprès des constructeurs de satellites pour la construction de 900 satellites ainsi que celle d'installations au sol. L'objectif de coût de production d'un satellite est de 500 000 US$. La société aérospatiale européenne Airbus Defence and Space est sélectionnée début 2016 pour la construction des satellites. Ceux-ci seront assemblés par Airbus-Oneweb-Satellite, une coentreprise fondée à cet effet par Airbus d'une part et OneWeb d'autre part. L'usine d'assemblage se situe à Merrit Island en Floride près du Centre spatial Kennedy. Pour mettre au point le processus de production les dix premiers exemplaires sont fabriqués dans l'usine de Toulouse du groupe Airbus[4].

L'organisme de régulation des télécommunications américain (FCC) a assoupli la réglementation concernant la durée du déploiement des constellations de satellites, qui passe de six ans à neuf ans. Cette décision ayant été prise après l'autorisation accordée par la FCC à OneWeb, cette dernière demande en mars 2018 à déployer 1 260 satellites supplémentaires, faisant passer le nombre total à 1 980 satellites. Ceux-ci auraient les mêmes caractéristiques que ceux alors en cours de fabrication. Le nombre de plans orbitaux occupés passerait de 18 à 36 et le nombre maximal de satellites circulant sur un plan orbital de 40 à 55[5]. En décembre 2018 OneWeb décide que, compte tenu des performances des satellites supérieures à celles constatées durant les tests sur Terre, leur nombre nécessaire à la constellation initiale sera réduit de 900 à 600[5].

L'industrie spatiale russe est une des grandes bénéficiaires du projet, qui repose sur l'utilisation de plus de 20 fusées Soyouz (un contrat de un milliard US$) ainsi que la production en masse de propulseurs à effet Hall de type SPT-50M fournis par la société russe Fakel. Mais les responsables russes redoutent les conséquences de la disponibilité d'un accès à Internet à haut débit pour des utilisateurs russes (particuliers, mais également écoles, villes et autres institutions) situées dans des régions périphériques de la Russie qui n'ont jusque-là qu'un accès très limité à ce réseau. Le projet fait l'objet de discussions aux niveaux les plus élevés de l'État sans qu'une position claire ne se dégage. Les fréquences utilisées par OneWeb sont allouées en 2016 par la Commission d'État russe pour les radiofréquences (en) à l'opérateur des satellites Gonets, qui a dans ses cartons un projet de constellation de satellites de télécommunications en orbite basse non démarré début 2019. En 2017, OneWeb, pour contourner cet obstacle, crée une coentreprise avec l'opérateur des Gonets, baptisée OOO OneWeb, pour commercialiser ses services en se conformant aux contraintes russes. Mais la mise à disposition des fréquences reste au point mort début 2019. Par ailleurs, les responsables russes semblent envisager la construction d'un système de contrôle d'accès à Internet sur le modèle chinois. Le gouvernement russe a fait un premier pas dans ce sens en prenant le contrôle (prise de participation à hauteur de 51 %) de la coentreprise OOO OneWeb. Fin 2018, les services de sécurité russes attaquent frontalement OneWeb en accusant la société de mettre en place un outil favorisant l’espionnage. La construction des six stations passerelles nécessaires sur le territoire russe est remise en question, bien que leur absence ne bloquera pas le système sur une large portion du pays (en particulier la partie européenne), grâce aux stations situées dans les pays limitrophes[6].

Six des dix prototypes construits dans l'usine d'Airbus située à Toulouse sont placés en orbite le 27 février 2019 par un lanceur Soyouz ST-B qui décolle depuis la base de lancement de Kourou. Les quatre autres engins spatiaux doivent rester au sol et seront éventuellement utilisés comme pièces de rechange. Les prototypes en orbite doivent permettre de vérifier le fonctionnement du système. Une fois la phase de recette achevée, le déploiement des satellites opérationnels doit débuter en 2020[7]. Deux autres lancements de satellites de la constellation ont lieu entre février 2019 et mars 2020.

Malgré ce succès technique, la situation financière de la société, qui ne dispose pas des capitaux permettant de mener à terme son projet, est mauvaise. Le 27 mars 2020 OneWeb dépose son bilan se plaçant sous la protection du chapitre 11 de la loi américaine sur les faillites[8] - [9]. En avril 2020, OneWeb sollicite la mise en place d'une ligne de crédit de 75 millions USD minimum dont dix nécessaires dans l'immédiat pour assurer le fonctionnement courant de l'entreprise[10]. En juillet 2020, le tribunal des faillites de New York choisit, pour se substituer à Softbank et reprendre OneWeb, un partenariat public-privé, consortium dont le meneur est le groupe Bharti Enterprises (PDG Sunil Mittal) associé à l'État britannique ; chacun des deux partenaires y investit 500 millions de dollars. Cette opération obtient l'accord du Département de la Justice américain (DoJ) et des autorités fédérales[11].

L'opérateur de satellites Eutelsat entre en avril 2021 dans le capital de OneWeb en investissant 550 millions puis 165 millions d'euros en octobre de la même année. Eutelsat devient le deuxième actionnaire, détenant 22,9 %, après le groupe indien Bharti (30 %) et devant l'État britannique. L'objectif d'Eutelsat, qui met en œuvre des satellites de télécommunications en orbite géostationnaire, est d'accéder au nouveau marché desservi par les méga-constellations en cours de déploiement. Le commissaire européen chargé du marché intérieur Thierry Breton critique l'investissement effectué par Eutelsat car, six mois avant cette décision, l'Union européenne a passé un contrat avec cette société pour étudier la faisabilité technique d'une constellation européenne[12] - [13] - [14].

Courant décembre 2021, 394 satellites, soit plus de la moitié du total prévus, ont été déployés grâce à 12 lancements[15]. Une dizaine de vols supplémentaires doivent permettre de compléter la constellation d'ici fin 2022. Il est prévu que la commercialisation des services débute en décembre 2021 auprès de la clientèle résidant aux latitudes supérieures à 50° (du fait de leurs orbites polaires, le survol d'un point par des satellites est d'autant plus fréquent que l'on se rapproche des pôles). La couverture doit être étendue à l'ensemble de la planète d'ici la fin de l'année 2022[16]

En Mars 2023, l'opérateur Orange annonce un accord[17] visant à intégrer l'offre OneWeb dans son offre de services par satellite.

Début 2021 la société OneWeb dépose auprès de la Commission fédérale des communications (la FCC) une demande d'extension de sa constellation à 6 372 unités. Les satellites déployés intégreraient de nouvelles fonctionnalités dont un système de positionnement demandé par le gouvernement britannique pour pallier la perte d'accès au système de positionnement par satellites de l'Union européenne Galileo à la suite du Brexit. Par ailleurs un accord est passé avec l'Agence spatiale indienne pour placer en orbite les futurs satellites à l'aide de fusées indiennes PSLV et GSLV[16].

En février 2022, 428 satellites ont été placés en orbite[18]. Un lanceur Soyouz tiré depuis le cosmodrome de Baïkonour doit placer en orbite 36 satellites début mars et OneWeb compte déployer les 220 satellites restant d'ici fin août 2022 grâce à ce même lanceur. Mais à la suite de l'invasion de l'Ukraine par la Russie en février 2022 et des sanctions décidées par les pays occidentaux contre la Russie, alors que le lanceur est déjà sur le pas de tir, l'agence spatiale russe Roscosmos riposte par ses propres mesures de représailles et exige que le gouvernement britannique sorte du capital de OneWeb et que la société s'engage à ne pas fournir de services aux militaires[19]. OneWeb refuse de donner suite aux exigences de Roscosmos et le lancement par les fusées Soyouz est abandonné et le lanceur renvoyé dans son hangar. Les équipes de OneWeb quittent le site de Baïkonour. Outre le lancement de mars 2022, les cinq lancements suivants sur Soyouz, les derniers permettant d'achever le déploiement, avaient eux aussi été payés d'avance[20]. Par ailleurs, OneWeb ne sait pas si elle va pouvoir récupérer ses 36 satellites restés à Baïkonour[21]. Les conséquences pour l'opérateur sont importantes[22] - [23]. Premièrement, OneWeb est à la recherche de nouveaux opérateurs de lancement pour placer en orbite les 220 satellites restants. Contractuellement c'est Arianespace qui doit fournir une solution. OneWeb envisage l'utilisation de lanceurs américains, indiens ou japonais. Deuxièmement, les satellites OneWeb utilisent des propulseurs fournis par la société russe Fakel et leur constructeur n'a pas indiqué s'il disposait d'un stock suffisant pour compléter la constellation. Par ailleurs, la livraison par Airbus d'une petite constellation de 15 satellites (Loft Orbital) commandée en janvier 2022 et dérivée des satellites OneWeb est menacée dans la mesure où elle utilise des satellites OneWeb.

Le 21 mars, OneWeb a finalement décidé que SpaceX placera en orbite le reste de sa constellation. Le premier lancement est planifié pour l'année 2022[1]. Le 20 avril 2022, OneWeb choisit également des lanceurs indiens[24].

L'investissement requis le plus important pour mettre en place le système OneWeb est la fabrication et le lancement des satellites. Pour abaisser les coûts, la société a misé sur l'effet d'échelle obtenu en construisant 600 satellites identiques (à titre de référence, il s'est lancé en 2017 155 satellites de plus de 50 kg la plupart différents les uns des autres). L'industrie aérospatiale construit des satellites à l'unité ou en très petites séries et dans ce dernier cas souvent sur des périodes étalées sur de nombreuses années. Le projet OneWeb repose sur l'optimisation du processus de fabrication des satellites et la commande de grands volumes de composants permettant d'abaisser leur prix d'achat. Une coentreprise entre OneWeb et Airbus Defence and Space baptisée OneWeb Satellites est chargée de l'assemblage des 600 satellites. Une usine consacrée à leur assemblage et d'une superficie de 13 900 m² est aménagée à partir de mars 2017. Elle été inaugurée en 2018 près du centre spatial Kennedy en Floride. L'usine devrait construire en pointe un à deux satellites par jour[5].

Les projets de constellation de satellites de télécommunications présentent un risque financier car ils nécessitent des investissements très importants pour mettre en place le réseau de satellites et les stations terriennes alors que les premières rentrées financières n'interviennent que plusieurs années après le lancement du projet. Fin 2018, OneWeb est confronté à plusieurs problèmes potentiels. Le coût unitaire du satellite fixé initialement à 500 000 US$ serait passé selon certaines sources non officielles à 900 000 US$. Le premier lancement a pris six mois de retard par rapport au planning initial. OneWeb a réussi à mobiliser environ 1.7 milliard US$ de fonds pour financer la construction et le lancement des satellites mais la somme totale nécessaire serait comprise entre 3,5 et 6 milliards US$. Or, l'établissement de crédit à l'export français Bpifrance, fortement impliqué, attend des engagements plus précis de la clientèle potentielle avant de prêter les sommes nécessaires. Par ailleurs, des projets concurrents comme celui de SpaceX pourraient entraîner une guerre des prix qui augmenterait le seuil de rentabilité[25].

OneWeb
Satellite de télécommunications

Maquette d'un satellite en 2017.

Données générales

Organisation	OneWeb
Constructeur	Airbus Defense and Space
Domaine	Internet par satellite
Nombre d'exemplaires	648 (48 en réserve)
Constellation	oui
Statut	en cours de déploiement
Lancement	2019-2021
Lanceur	Soyouz, LauncherOne
Durée	7 ans

Caractéristiques techniques

Masse au lancement	~150 kg
Contrôle d'attitude	stabilisé 3 axes

Orbite

Orbite	orbite polaire
Altitude	1 200 km
Inclinaison	87,9°

Les microsatellites OneWeb ont une forme approximativement cubique (1 × 1 × 1,3 m) et une masse de 147,7 kg. Chacun est stabilisé 3 axes à l'aide notamment d'un viseur d'étoiles. L'énergie est fournie par des panneaux solaires orientables disposant d'un degré de liberté. Le satellite utilise un propulseur à effet Hall de type SPT-50M fourni par la société russe Fakel pour atteindre, puis en cours de vie, corriger son orbite[26]. Ce modèle de moteur est une version optimisée (durée de vie, coût) d'un moteur déjà mis en œuvre sur des satellites opérationnels (Canopus-V). Il génère une poussée de 14,8 millinewtons en expulsant du xénon avec une impulsion spécifique de 930 secondes et en consommant environ 220 watts[27]. Le satellite dispose de six antennes paraboliques : deux en bande Ku pour communiquer avec les utilisateurs finaux, quatre en bande Ka pour communiquer avec les stations passerelle qui assurent la liaison avec le réseau internet terrestre. L'envoi des données aux utilisateurs est réalisé à travers l'émission de 16 faisceaux couvrant globalement une surface au sol de forme elliptique dont le grand axe mesure environ 1 500 km. Chaque faisceau utilise la bande de fréquence Ku en TDMA/FDMA. Le débit global par satellite est de huit gigabits par seconde. Un récepteur GPS permet de déterminer la position du satellite à quelques mètres près. La durée de vie d'un satellite est au minimum de sept ans[28] - [5] - [26].

L'opérateur commercialise par ailleurs l'emport d'une charge utile secondaire dont la masse peut s'élever à 60 kg et qui disposera de 200 watts et d'un panneau tourné vers la Terre d'une superficie de 750 × 850 mm²[5].

Les satellites sont placés sur une orbite polaire (inclinaison orbitale 87,9°) à une altitude de 1 200 km. À cette altitude, chaque satellite assure une couverture de 1 080 × 1 080 km. Cette altitude peu élevée a été choisie pour que le temps de réponse internet soit très faible. La constellation de satellites circule au-dessus de la région la plus encombrée par les débris spatiaux (600–1 050 km). 648 satellites sont répartis initialement sur 12 puis sur 18 plans orbitaux. Les satellites restants sont soit stockés au sol, soit mis en réserve en orbite, pour pallier les défaillances des satellites opérationnels[5] - [29].

Plus de 50 stations terriennes réparties à la surface de la Terre mettent en relation les utilisateurs et le réseau Internet terrestre via la constellation OneWeb. Les communications entre les satellites et les stations s'effectuent en bande Ka. Les équipements de ces stations passerelles sont fournis par Hughes Network Systems[30].

Les satellites sont contrôlés par deux stations de contrôle, l'une située à Washington DC (États-Unis), l'autre au Royaume-Uni[31].

Le déploiement en orbite de la constellation OneWeb dans sa première version opérationnelle est effectué grâce à une quinzaine de vols du lanceur Soyouz, qui emporte 34 à 36 satellites en décollant des cosmodromes de Baïkonour et Vostochny en Russie ainsi que de Kourou en Guyane. Les lancements ont été commercialisés par Arianespace. Selon le contrat original, 21 vols de Soyouz étaient prévus ainsi que 39 tirs du lanceur aéroporté LauncherOne de Virgin Galactic pour le renouvellement des satellites défaillants. Ce dernier est largué par un avion porteur au-dessus de l'océan Pacifique et peut placer en orbite un ou deux satellites[5] - [28].

Les satellites sont déployés par leur lanceur à une altitude de 450 à 475 kilomètres. Chaque satellite utilise ensuite sa propulsion électrique pour rejoindre progressivement, en décrivant des spirales, son altitude opérationnelle à 1 200 kilomètres d'altitude. En fin de vie, le satellite utilise sa propulsion pour rejoindre une orbite basse située à 250 kilomètres d'altitude qui garantit une rentrée atmosphérique rapide au cours de laquelle le satellite est détruit (à cette altitude l'atmosphère résiduelle est suffisamment dense pour rapidement dégrader l'orbite du satellite). Le déroulement de cette phase est conçu pour que la rentrée atmosphérique ait lieu au maximum cinq ans après la fin de vie opérationnelle du satellite[5].

La multiplication des satellites lancés fait craindre une forte augmentation du nombre potentiel des débris spatiaux susceptibles d'être générés par ce type de projet[36]. En effet, au risque de collision des satellites en fonctionnement s'ajoute celui de pannes, qui rendraient incontrôlables les satellites, risque d'autant plus élevé qu'ils sont nombreux[34]. Dans le pire des cas, un syndrome de Kessler rendrait les orbites basses totalement impraticables. Les satellites OneWeb sont placés sur une orbite nettement plus haute (1200 contre 600 km) que leurs homologues Starlink car en cas de panne leur orbite ne se dégrade que très lentement et ils restent longtemps en orbite[16].

La constellation OneWeb, par ses 650 satellites (à terme 6 300), contribue à la forte augmentation du nombre d'objets circulant en orbite basse et rejoint l'ensemble des projets en cours de déploiement, comme les 12 000 voire 42 000 satellites de Starlink de SpaceX[34], les 3 250 prévus pour Kuiper d'Amazon[37] - [34] - [38], etc., qui pose le problème de la pollution lumineuse spatiale du ciel nocturne. Celle-ci s'ajoute à la pollution lumineuse terrestre (issue de l'éclairage de surface).

La magnitude apparente des satellites est de 7,5[39], ce qui est moins que les satellites de Starlink. Cela signifie que les satellites ne sont pas visibles à l'œil nu, mais sont quand même aussi brillants que Neptune. Placés sur une orbite nettement plus élevée que les satellites de Starlink et bien que moins visibles que ceux-ci, ils sont plus problématiques que ces derniers car ils sont visibles plus longtemps depuis une région plus étendue[16].

Cette pollution perturbe beaucoup le travail des astronomes, professionnels et amateurs, ainsi que des photographes de paysages de nuit, qui doivent filtrer ces sources indésirables de lumière[34], quand cela est possible.

• Constellation de satellites
• Satellite de télécommunications
• Internet par satellite

• (en) Site officiel
• (en) OneWeb sur le site EO Portal de l'Agence spatiale européenne
• (en) Caractéristiques techniques