Stratégie et recherche spatiale

L'espace au quotidien

Localisation par GPS© © Fotolia/Dob's Farm, 2007

Observer la Terre et son atmosphère, surveiller l’océan, communiquer, localiser des personnes, des mobiles et de biens, sauver des vies, guider les forces de sécurité, etc. L’espace est utile, pratique, stratégique. Aujourd’hui les services fournis par les satellites, comme les applications spatiales, ont transformé la vie en société.

5.12.2011
Où trouve-t-on l'espace dans notre vie quotidienne ?

Un peu partout !

Il suffit d’allumer la télévision pour être en lien – sans le savoir – avec l’espace. C’est le bulletin météo qui présente l’évolution d’une dépression sur l’Atlantique, ou encore un match de football, un concert retransmis en direct depuis les Etats-Unis ou le Japon. C’est, à la radio, le récit d’un conflit dans une zone de guerre, transmis depuis un téléphone satellite. C’est encore un ensemble de services haut débit, une part de l’internet, accessible depuis une zone rurale. Sur la route, dans nos voitures ou les camions, comme dans les banques, c’est le G.P.S. et bientôt Galiléo, avec une information de positionnement et de temps précis universel qui permet d’estimer sa position à quelques mètres près et de dater les opérations à la milliseconde.

La vision globale apportée par l’espace permet d’observer et prévoir l’évolution des grands courants marins et donc de guider les routes des navires pour moins polluer ou celles des pêcheurs; elle permet de mesurer et surveiller la pollution de l’air, d’observer les effets du changement climatique global. La combinaison de l’observation à plusieurs longueurs d’onde et du positionnement fin permet d’aider les agriculteurs à mieux traiter leurs champs et automatiser ces opérations, entraînant un gain appréciable de temps et une baisse de la pollution. En cas de catastrophe naturelle, l’espace permet de mieux coordonner les secours par ses capacités en imagerie rapide et en télécommunications.

L’espace, c’est aussi du lien quelles que soient les distances qui séparent les utilisateurs des centres de ressources : avec les télé-services – la télémédecine, la télé-éducation, le sauvetage des personnes en difficulté, etc., des domaines dans lesquels la France est fortement présente, on soigne, on éduque malgré les distances. Dans notre vie quotidienne, que ce soit dans les grandes agglomérations, les petites villes ou à la campagne, l’espace facilite la circulation et l’accès à l’information. Et quand elle concerne des routiers, pêcheurs, agriculteurs, pilotes de ligne, ou tout autre profession en lien avec des territoires, des services et du temps, il est fondamental que cette information soit précise, globale ou locale, et distribuée à grande vitesse. 

 

Podcast : étudier le diabète à distance ?

Coup de fil à Antonio Guell : chef du service Applications et Valorisation au CNES.

 

Podcast : une médecine spatiale ?

Coup de fil à Guillemette Gaucquelin : responsable des programmes en sciences de la vie au CNES

À quoi ressemblerait un monde sans satellites du jour au lendemain ?

Les prévisions météorologiques se feraient au mieux avec une échéance de deux jours, au lieu de six aujourd'hui : l’agriculture, le tourisme, l’exploitation routière, les transports aériens et maritimes, la sécurité, les systèmes bancaires, la gestion de l’énergie et les prévisions de santé s’en trouveraient affectés. Il n’y aurait plus d’image non plus pour observer les problèmes globaux de végétation et de récoltes, pour surveiller les polluants atmosphériques, etc. Une localisation beaucoup plus approximative pour les véhicules. Difficile dès lors de porter secours à des personnes en difficulté...

Les marchés boursiers et, pour les citoyens, les distributeurs de billets, tous reliés au temps synchronisé des horloges atomiques placées à bord des satellites de géolocalisation, ne fonctionneraient plus. Pas plus qu’une grande part des réseaux de communication civils et militaires, ceux de gestion de l’énergie, d’échange des données à haut débit et bien évidemment les milliers de chaînes de télévision distribuées par bouquets depuis l’espace. Un monde sans satellite serait amputé d’une large part des services fournis aujourd’hui aux citoyens, aux entreprises, aux Etats et à leurs capacités de gestion des crises (défense par exemple). L'économie gobale comme la qualité de vie des citoyens en seraient fortement affectés.

L'espace est-il un luxe ?

Non.

La définition du luxe est celle d’un produit cher, généralement réservé à une clientèle aisée. Très souvent aussi, le mot "luxe" est associé à ce qui n’est pas indispensable, à un objet ou un service dont on peut se passer. Ce n’est pas le cas de l’espace. Aujourd’hui, l’espace fournit des informations, relie les personnes et les entreprises, aide à désenclaver des territoires et facilite la circulation globale des données à travers le monde. Pour l’utilisateur, qui est aussi le contribuable, ce n’est pas cher et c’est souvent indispensable.

L’information spatiale est bien souvent vitale : tsunamis, tremblements de terre, inondations, ouragans, feux de forêts... font chaque année dans le monde des dizaines de milliers de victimes. Face à l’ampleur de ces catastrophes, des agences spatiales comme le CNES se mobilisent, afin de rendre plus aisé l’accès aux technologies spatiales. Ainsi, la Charte internationale Espace et catastrophes majeures, signée par les agences spatiales, vise à renforcer la coopération internationale en matière d’aide humanitaire, en améliorant l’efficacité des services des secours et des organismes chargés de venir en aide aux victimes.

 L’espace sauve donc des vies : on estime que le seul système COSPAS-SARSAT auquel participe la France a permis de sauver 30000 personnes en 20 ans !

Qui parle encore de luxe ?

À quoi sert Galiléo alors que le G.P.S. existe déjà ?

Galiléo permettra une précision au mètre près sur toute la planète, alors qu'aujourd'hui la précision n'est que de 5 à 10 m avec le système G.P.S. de base, ou 1 à 2 m avec des systèmes supplémentaires qui affinent le signal ; il y aura 2 fois plus de satellites dans le ciel, une meilleure puissance de signal, et donc moins de risques que le signal s'atténue, voire disparaisse dans des zones qui ne sont pas dégagées, ce que les spécialistes dénomment "les canyons urbains" dans les villes. Le système américain G.P.S. et l'européen Galiléo seront en effet complémentaires : les récepteurs recevront à la fois les ondes radio des satellites G.P.S. et ceux de Galiléo.

La constellation européenne comptera à terme 30 satellites pour pouvoir être indépendante du système G.P.S. Celui-ci est à l’origine un système militaire américain mis à disposition des utilisateurs civils du monde entier par les Etats-Unis mais qui n’offre à ses utilisateurs aucune garantie d’utilisation. Imaginez un instant les conséquences d’une disparition du G.P.S. dans un monde qui dépend chaque jour davantage des services de géo-localisation. Galiléo va offrir un service dont l’intégrité et la sécurisation seront garanties. Cette garantie va révolutionner la gestion du trafic aérien en permettant à l’aviation civile d’utiliser un service de localisation par satellite fiabilisé.

Le système EGNOS, précurseur de Galiléo qui est déjà opérationnel, nous en donne un premier aperçu. Ce système, développé depuis 1998 sous la responsabilité de l’ESA, corrige les principaux postes d’erreur de positionnement (paramètres d’orbite et d’horloges des satellites G.P.S., retards du signal liés à la traversée de l’atmosphère) grâce à un réseau de stations de surveillance des signaux G.P.S. Sur l'Europe, les utilisateurs (notamment l'aviation civile) bénéficient ainsi d'une précision de positionnement d’1 à 2 m. EGNOS repère aussi les pannes et en avertit les récepteurs utilisateurs en moins de 6 secondes. Un avantage de taille : quelques fois par an, une défaillance au sol ou à bord d'un satellite peut en effet amener le système GPS à transmettre des informations erronées, sans crier gare, conduisant à des erreurs de position de quelques dizaines de mètres à quelques kilomètres !

 


Mise en orbite des 2 premiers satellites Galiléo... par CNES

Les satellites voient-ils tout ce que l'on fait ?

Les satellites d’observation n’ont jamais cessé d’améliorer leurs performances, c’est vrai !

Aujourd’hui, la résolution de ces satellites est inférieure au mètre et permet donc de distinguer des détails très fins. Mais ils sont parfaitement incapables de nous observer individuellement, en groupe ou plus globalement nos sociétés. Tout d’abord parce que ceci n’intéresse personne – nous ne sommes pas surveillés par un "big Brother" qui voudrait tout connaître de nos vies – , que ce n’est pas autorisé, et que nous sommes... 7 milliards d’individus sur Terre. Ensuite, parce qu’une scène d’observation satellitaire est extrêmement complexe à traiter. Elle dépend des conditions météo locales, de l’heure de prise de vue et des conditions d’éclairage, des longueurs d’onde dans lesquelles sont réalisées les observations et de la complexité de l’image.

Avec les satellites de reconnaissance Hélios 2, par exemple, placés sous le contrôle du ministère de la Défense, les "photos-interprètes" vérifient le respect des traités de désarmement et de non prolifération, identifient les signes précurseurs d’une crise ou d’une menace terroriste et préparent les missions militaires, par exemple, en cartographiant des zones d’intervention.

Le portable passe-t-il par satellite ?

Non et... oui !

Non, car la plupart du temps, nos téléphones portables n’ont aucune connexion avec les satellites de télécommunications. Nos appels téléphoniques reposent sur le réseau au sol des opérateurs téléphoniques – celui des fameuses antennes relais. Mais quand on téléphone aux Etats-Unis ou encore en Afrique ? Là encore, pour l’essentiel, c’est par la terre et par des câbles sous-marins traversant l’Atlantique ou la Méditerranée que transitent les communications.

Oui, car il existe aussi des réseaux spécialisés de téléphones portables par satellite, comme Globalstar, Inmarsat, Iridium ou Thuraya. Contrairement aux réseaux sur terre, les réseaux satellitaires couvrent l’intégralité du globe, sans exception, et sont donc indispensables pour les hommes et femmes qui interviennent dans des zones isolées ou doivent avoir la certitude absolue d’une connexion téléphonique. C’est le cas des navigateurs, des exploitants de plateformes pétrolières, des médecins, sauveteurs et des forces armées.

Par ailleurs, la technologie numérique transporte sur tous les continents les réseaux professionnels de télévision et l’internet. Le satellite est aujourd'hui une solution de référence pour diffuser la télévision à tous et partout (bouquet Canalsat, T.N.T.sat pour diffuser la T.N.T. dans les zones isolées). Le satellite est maintenant capable d'offrir des services d'accès à Internet de type A.D.S.L., là où l'A.D.S.L. n'arrive pas ou offre très peu de débit. A l'horizon de 5-7 ans, des services d'accès à Internet similaires à ceux offerts par la fibre, seront accessibles aux habitants des zones rurales et isolées.

 


Le téléphone satellite, compagnon de route des... par CNES

L'espace fait-il progresser la science ?

Sans aucun doute !

En quittant la Terre et en accédant à l’orbite, les scientifiques se sont affranchis de l’atmosphère ! Ce "filtre" naturel nous protège des rayonnements ultraviolets et cosmiques et a permis à la vie de prospérer sur Terre. C’est l’équivalent d’un mur d’eau de 10 m d’épaisseur ! Mais cette protection a ses revers : la lumière visible ne transmet pas toutes les informations en provenance du cosmos. Certaines longueurs d’ondes – comme l’ultraviolet, ou les rayons X et gamma – sont bloquées par notre atmosphère qui prive alors les astronomes de données précieuses sur la nature d’astres comme les pulsars, les supernovae ou les quasars.

Grâce aux télescopes spatiaux, loin des turbulences, des nuages, de la vapeur d’eau et des poussières, les astronomes et cosmologistes voient naître, vivre et mourir les étoiles et les galaxies. Les planétologues, eux aussi, ont vu leur discipline faire des bonds de géant en explorant en orbite, l’essentiel des planètes et des satellites du système solaire. Depuis l’espace encore, les scientifiques observent le soleil dont les humeurs variables peuvent menacer nos systèmes de télécommunication.

En permettant de couvrir des zones très étendues, voire le monde entier, en des temps relativement faibles, les satellites d’observation de la Terre permettent de détecter, mesurer et suivre des phénomènes naturels ou humains d’échelle mondiale. Ils donnent aussi un accès aisé à l’observation des zones difficilement accessibles. Les programmes d’observation de la Terre se développent et proposent de nombreuses applications : évaluation des ressources naturelles, prévisions météorologiques, gestion des risques naturels...

Enfin, et la liste est loin d’être close, on peut étudier dans l’espace les conséquences de l’absence de pesanteur, pour les êtres vivants, les matériaux et les fluides. C’est l’un des objectifs principaux de la Station Spatiale Internationale (I.S.S.).

Fait-on la guerre depuis l'espace ?

Il n’y a pas de canon laser en orbite autour de la Terre ! Il n’y a pas non plus de vaisseaux spatiaux en orbite qui font la guerre comme de nombreux films de science-fiction donnent à le voir au cinéma ! L’espace est doit rester une zone de paix, libre de tout armement. Le Traité de l’espace de 1967 cite « le maintien de la paix et de la sécurité internationale » comme objectif et prohibe les tests, l’installation et l’utilisation d’armes de destruction massive dans l’espace extra-atmosphérique.

Ceci étant, l’histoire de l’espace, et en particulier celle des fusées, est intimement mêlée à celle de la guerre. De par ses origines – avec les fameuses fusées allemandes V2 – et l’incroyable course à l’espace dans laquelle se sont lancés l’ex-Union soviétique et les Etats-Unis pendant la guerre froide, l’espace a toujours été associé à l’image de la course aux armements. Entre le lancement de Spoutnik par la fusée Zemiorka – un missile stratégique capable d’emporter une bombe atomique – et la fin du programme de « guerre des étoiles » lancé par le président Ronald Reagan, plus de la moitié des lancements de satellites dans le monde ont été de nature militaire. Aujourd’hui, les Etats-Unis en tête, la plupart des pays disposant de moyens d’accès à l’espace ont des satellites dédiés à leur activité de défense, pour l’observation, l’écoute, les communications ou l’alerte avancée. En France, c’est la famille des satellites de reconnaissance Hélios – mis en place en coopération avec l’Italie, l’Espagne, la Belgique et la Grèce – qui fournit au gouvernement les données utiles à l’évaluation des situations et des menaces. De ce fait, ils contribuent grandement à l’autonomie de décision de la France.

Au-delà du Traité de 1967, la France œuvre sur la scène internationale pour que l'espace reste un bien commun de l'humanité où tous les pays puissent développer des activités au profit de leurs citoyens. Les programmes spatiaux au profit de la Défense sont un des volets de cette politique.

1ère publication : 5.12.2011 - Mise à jour : 22.03.2012

Les applications au quotidien

Découvrez les missions spatiales dédiées aux applications du quotidien telles que :

  • ARGOS : un oeil vigilant sur la planète
  • COSPAS-SARSAT : au secours des personnes en détresse
  • GALILEO : le système européen de navigation par satellites
  • PACF EGNOS : planifier les activités d'opérations et de maintenance d'Egnos
  • Télésanté : l'espace au service de la santé

Consulter la rubrique "Application grand public" du CNES

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