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Satellite d'alerte précoce

Un satellite d'alerte prĂ©coce est un satellite artificiel conçu pour dĂ©tecter le lancement d'un missile balistique et ainsi prendre les mesures militaires. Il utilise Ă  cet effet des dĂ©tecteurs infrarouges qui identifient le missile grĂące Ă  la chaleur dĂ©gagĂ©e par ses moteurs durant la phase propulsĂ©e. Ce type de satellite a Ă©tĂ© dĂ©veloppĂ© dans les annĂ©es 1960 dans le contexte de la guerre froide pour dĂ©clencher suffisamment tĂŽt des alertes dans les territoires visĂ©s par une attaque de missiles. Il est par la suite devenu un des composants des systĂšmes de dĂ©fense antimissile ainsi que des systĂšmes de contrĂŽle de la rĂ©glementation sur les essais nuclĂ©aires. Seules les deux principales puissances nuclĂ©aires, la Russie et les États-Unis, disposent d'une constellation de satellites d'alerte prĂ©coce.

Vue d'artiste d'un satellite américain DSP phase III.

Description

Un satellite d'alerte prĂ©coce a pour objectif de dĂ©tecter le lancement d'un missile balistique au dĂ©but de sa trajectoire, lorsqu'il peut ĂȘtre repĂ©rĂ© grĂące Ă  la chaleur qu'il dĂ©gage c'est-Ă -dire dans la phase oĂč sa propulsion fonctionne. Pour un missile balistique intercontinental typique tirĂ© d'une distance de 10 000 km cette phase dite « de poussĂ©e » dure environ 3 minutes pour une durĂ©e de vol total d'environ 30 minutes. La suite du vol se fait sur l'inertie et le missile devient pratiquement indĂ©tectable pour le satellite. Le satellite d'alerte prĂ©coce prĂ©sente l'avantage par rapport Ă  un radar de pouvoir scruter pratiquement 50 % de la surface de la Terre s'il se trouve Ă  une altitude suffisante et de donner ainsi plus de temps au pays attaquĂ© pour rĂ©agir par rapport Ă  un systĂšme reposant uniquement sur des radars. La dĂ©tection du missile se fait grĂące Ă  des capteurs qui observent des longueurs d'onde de l'infrarouge correspondant Ă  la tempĂ©rature des flammes des moteurs du missile (plus de 1 000 °C). L'ordinateur embarquĂ© qui traite le signal doit pouvoir Ă©liminer les sources de rayonnement liĂ©es Ă  la rĂ©flexion de la lumiĂšre du Soleil sur le sol ou sur les nuages. L'image est grossie par un tĂ©lescope dont l'ouverture atteint un mĂštre sur les derniers satellites amĂ©ricains.

Exemple de séquence de tir du missile balistique intercontinental Minuteman III : la propulsion permet un repérage par un satellite d'alerte précoce durant les phases 2, 3 et 4 correspondant au fonctionnement des 3 étages du missile. Celui-ci s'élÚve jusqu'à une altitude comprise entre 100 et 200 km (le schéma n'est pas à l'échelle).

Programmes nationaux

États-Unis
Vue d'artiste d'un SBIRS-GEO.
Observation d'un tir de lanceur Delta II par un satellite SBIRS en 2008.

Les États-Unis sont le premier pays Ă  tenter de mettre en place un systĂšme d'alerte prĂ©coce basĂ© dans l'espace. L'objectif est de dĂ©tecter les lancements de missiles balistiques soviĂ©tiques et fournir un prĂ©avis de 20 Ă  33 minutes avant l'arrivĂ©e du missile contre 10 Ă  25 minutes avec le rĂ©seau BMEWS de radars terrestres. Les MIDAS qui sont lancĂ©s entre 1960 et 1966 ne sont jamais entrĂ©s dans une phase vĂ©ritablement opĂ©rationnelle mais ont permis de mettre au point ce type de satellite. Les satellites DSP placĂ©s en orbite gĂ©ostationnaire prennent le relais au dĂ©but des annĂ©es 1970. Plusieurs gĂ©nĂ©rations de satellites DSP de plus en plus performants se sont succĂ©dĂ© jusqu'en 2007. Ils sont en cours de remplacement depuis 2011 par le systĂšme SBIRS qui comprend des satellites dĂ©diĂ©s en orbite gĂ©ostationnaire (SBIRS-GEO), en orbite basse (SBIRS-LEO) et des capteurs embarquĂ©s sur les satellites Trumpet Ă  usage mixte (Ă©coute Ă©lectronique/alerte) circulant sur une orbite de Molnia.

Union soviétique et Russie

Les satellites US-K et US-KS développés dans le cadre du programme Oko constituent la premiÚre génération de satellites d'alerte précoce des soviétiques. 86 satellites US-K ont été placés sur une orbite de Molnia entre 1972 et 2010 et 7 satellites UK-KS, trÚs proches dans leur conception sont placés en orbite géostationnaire entre 1975 et 1997. Contrairement à leurs homologues américains les US-K et US-KS ne peuvent uniquement détecter les tirs de missiles balistiques sol-sol car leur électronique est moins perfectionnée. Le systÚme ne devient opérationnel qu'en 1980. Les US-KS sont remplacés par les US-KMO, capables également de détecter les tirs de missiles balistiques mer-sol et dont le premier exemplaire est placé en orbite géostationnaire en 1991. AprÚs une décennie de bon fonctionnement, la couverture assurée par ces satellites, n'est plus que partielle au début des années 1990 du fait d'une diminution du rythme des lancements. En 2014, les 3 derniers satellites d'alerte précoce alors en service ont cessé leurs activités[1].

Une erreur de conception dans le logiciel embarqué des satellites UK-KS a mené en 1983 à une fausse alerte de tir nucléaire, à la suite de la confusion entre la chaleur causée par la réflexion du rayonnement solaire sur des nuages et celle dégagée par un tir de missile nucléaire[2].

Les satellites US-K doivent ĂȘtre remplacĂ©s Ă  compter de 2015 par une nouvelle gĂ©nĂ©ration de satellites baptisĂ©s Toundra[3] - [4].

Autres pays

En France, la Direction générale de l'Armement a effectué des tests préliminaires pour le développement d'un satellite d'alerte précoce : des capteurs infrarouges ont été testés sur deux petits satellites expérimentaux SPIRALE lancés en 2009. Le lancement d'un satellite opérationnel n'est pas prévu avant fin 2020[5].

La Chine prévoit, dans des documents de 2014, de lancer également un tel programme[6].

Familles de satellites
Mise Ă  jour : [7] - [8] - [9] - [10] - [11] - [12] - [13] - [14] - [15] - [16] - [17] - [18] - [19] - [20] - [21] - [22]
Pays Désignation Date lancement Nombre lancés/échecs Lanceur Masse Orbite Durée de vie Statut Commentaire
États-UnisMidas1960-196612/4Atlas- Agenaenviron 2 tonnesOrbite bassede quelques semaines Ă  1 anRetirĂ© du servicePremiĂšre gĂ©nĂ©ration ; expĂ©rimental ; 4 versions
États-UnisDSP phase I1970-19734/1Titan-3C907 kgOrbite gĂ©ostationnaire1,25 ansRetirĂ© du service
États-UnisDSP phase II1975-19773/0Titan-3C1 043 kgOrbite gĂ©ostationnaire2 ansRetirĂ© du service
États-UnisDSP phase II MOS/PIM1979-19844/0Titan-3C1 170 kgOrbite gĂ©ostationnaire3 ansRetirĂ© du service
États-UnisDSP phase II v21954-19872/0Titan-IVD Transtage1 674 kgOrbite gĂ©ostationnaire3 ansRetirĂ© du service
États-UnisDSP phase III1989-200710/1Titan-IVD Transtage2 386 kgOrbite gĂ©ostationnaire?3 ansOpĂ©rationnels ?En cours de remplacement par SBIRS
États-UnisSBIRS2011-4/0Atlas 5 401 ou
Delta IV-4M+(4,2)		4 500 kg (SBIRS-GEO)
1 000 kg (SBIRS-LOW)		Orbite gĂ©ostationnaire,
Orbite basse
Orbite de Molnia		12 ans (SBIRS-GEO)OpérationnelsComprend des satellites géostationnaires (SBIRS-GEO)
des satellites en orbite basse (SBIRS-LOW) et des capteurs embarqués
sur des satellites Trumpet Ă  usage mixte (alerte/Elint) circulant orbite de Molnia
URSS/RussieUS-K1972-201086/3Molnia2 400 kgOrbite de Molnia1 anRetirĂ©s du serviceRemplacĂ© par Toundra
URSSUS-KS1975-19977/0Proton-K/Bloc-DM2 400 kgOrbite gĂ©ostationnaire1 anRetirĂ©s du servicePratiquement identiques aux US-K, remplacĂ©s par US-KMO
URSS/RussieUS-KMO1991-20128/0Proton-K/Bloc-DM-22 600 kgOrbite gĂ©ostationnaire5-7 ansRetirĂ©s du serviceRemplacĂ© par Toundra
RussieToundra2015-4/0Soyouz-2.1b/Fregat-M ? kgOrbite de Molnia ? ansOpérationnels

Références
  1. (en) « Early warning », sur Russian strategic nuclear forces, (consulté le ).
  2. (en) Dr. Geoffrey Forden, « False Alarms in the Nuclear Age », PBS, .
  3. (en) Jana Honkova, « The Russian Federation’s Approach to Military Space and Its Military Space Capabilities », George C. Marshall Institute,‎ , p. 1-43 (lire en ligne)
  4. (en) Brian Harvey, The Rebirth of the Russian Space Program - 50 Years After Sputnik, New Frontiers, Springer-Praxis, , 358 p. (ISBN 978-0-387-71354-0, lire en ligne), p. 132-136
  5. « PEA SPRIRALE », Optronique & Défense,
  6. (ja) « äž­ć›œè»ăŒăƒŸă‚”ă‚€ăƒ«æŽąçŸ„èĄ›æ˜ŸćźŸéš“ă‚’èšˆç”»ă€€ç±łă«ćŻŸæŠ—ă€ïŒžăƒăƒłăƒ‰ăƒŹăƒŒăƒ€ăƒŒé–‹ç™șも », sur Sankei Shinbun,‎ (consultĂ© le ).
  7. (en) Gunter Dirk Krebs, « US-K (73D6) », Gunter's space page (consulté le )
  8. (en) Gunter Dirk Krebs, « US-KS (74Kh6) », Gunter's space page (consulté le )
  9. (en) Gunter Dirk Krebs, « US-KMO (71Kh6) », Gunter's space page (consulté le )
  10. (en) Gunter Dirk Krebs, « Tundra (14F142) », Gunter's space page (consulté le )
  11. (en) Gunter Dirk Krebs, « STSS 1, 2 », Gunter's space page (consulté le )
  12. (en) Gunter Dirk Krebs, « SBIRS-GEO 1, 2, 3, 4, 5, 6 », Gunter's space page (consulté le )
  13. (en) Gunter Dirk Krebs, « Trumpet-F/O-2' 1, 2 », Gunter's space page (consulté le )
  14. (en) Gunter Dirk Krebs, « DSP 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 (Phase 3) », Gunter's space page (consulté le )
  15. (en) Gunter Dirk Krebs, « DSP 12, 13 (Phase 2 Upgrade) », Gunter's space page (consulté le )
  16. (en) Gunter Dirk Krebs, « DSP 8, 9, 10, 11 (Phase 2 MOS/PIM) », Gunter's space page (consulté le )
  17. (en) Gunter Dirk Krebs, « DSP 5, 6, 7 (Phase 2) », Gunter's space page (consulté le )
  18. (en) Gunter Dirk Krebs, « DSP 1, 2, 3, 4 (Phase 1) », Gunter's space page (consulté le )
  19. (en) Gunter Dirk Krebs, « MIDAS 1, 2 (MIDAS Series 1) », Gunter's space page (consulté le )
  20. (en) Gunter Dirk Krebs, « MIDAS 3, 4, 5 (MIDAS Series 2) », Gunter's space page (consulté le )
  21. (en) Gunter Dirk Krebs, « MIDAS 6, 7, 8, 9 », Gunter's space page (consulté le )
  22. (en) Gunter Dirk Krebs, « RTS-1 1, 2, 3 (MIDAS-RTS-1 1, 2, 3 / AFP-461) », Gunter's space page (consulté le )

Bibliographie
  • Jacques Villain, Satellites espions : histoire de l'espace militaire mondial, Paris, Vuibert, , 232 p. (ISBN 978-2-7117-2498-7)

Voir aussi

Articles connexes
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