Kuiper (internet par satellite)

Kuiper est un projet d'infrastructure pour l'internet par satellite reposant sur une constellation de satellites placés sur une orbite terrestre basse. Ce projet de la société Amazon est annoncé en 2019. Il prévoit le déploiement dans les années 2020 de 3 236 satellites circulant à une altitude d'environ 600 kilomètres. L'objectif de Kuiper est de fournir un accès haut débit avec un faible taux de latence aux utilisateurs d'internet, particuliers ou professionnels, actuellement mal desservis par les réseaux terrestres. Le projet entre directement en concurrence avec les projets Starlink et OneWeb en cours de déploiement. Courant 2020, Amazon, qui prévoit d'investir 10 milliards de dollars dans son projet, obtient l'accord des autorités américaines pour la réservation de fréquences. Les premiers lanceurs utilisés pour le déploiement de sa constellation sont réservés en avril 2021. Le calendrier précis de déploiement de Kuiper et les caractéristiques techniques des satellites étaient début 2021 encore inconnus.

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Historique

Jeff Bezos, patron d'Amazon, annonce en avril 2019 le lancement du projet Kuiper d'internet par satellite s'appuyant sur une constellation de satellites placés en orbite basse. Il s'agit de fournir une prestation à haut débit et faible taux de latence aux utilisateurs (particuliers ou entreprises), mal desservis par les réseaux terrestres. Le réseau pourra être également utilisé par les opérateurs de téléphone mobile. Le projet vient directement concurrencer les projets Starlink et OneWeb en cours de développement. Kuiper Systems, une filiale détenue entièrement par Amazon, est créée pour ce projet. Elle est dirigée par Rajeev Badyal un ancien responsable du projet Starlink de SpaceX[1],[2].

Fin juillet 2020, Amazon obtient l'accord des autorités américaines chargées du contrôle des fréquences pour le déploiement de 3 236 satellites sous réserve qu'ils n'interfèrent pas avec les deux autres constellations de satellites en cours de déploiement (OneWeb et Starlink). Pour conserver cet agrément, Amazon doit avoir déployé au moins la moitié de sa constellation d'ici 2026. Amazon prévoit d'investir 10 milliards US$ dans le projet[3].

Amazon prévoit de déployer sa constellation de satellites en ayant recours à différents lanceurs sans exclusivité pour le lanceur New Glenn de sa filiale Blue Origin. En avril 2021, Amazon a ainsi réservé neuf lanceurs Atlas V de la société ULA qui décolleront du pas de tir 41 de la base de lancement de Cape Canaveral pour le déploiement de ses satellites. En avril 2022, Arianespace devient le 3e prestataire en se voyant confier 18 lancements sur Ariane 6[4],[5]. À cette date[Laquelle ?] environ 500 personnes travaillent sur le projet Kuiper[6],[7].

Déploiement

Le calendrier de déploiement de la constellation et d'ouverture du service aux utilisateurs n'est pas connu courant 2021. L'ouverture du service doit s'effectuer en au moins deux étapes. Dans une première phase, le service commercial sera disponible entre les latitudes 39°N et 56°N et entre les latitudes 39°S et 56°S avant d'être étendu aux latitudes situées entre 56°N et 56°S[2].

Lancements et mise en orbite par Arianespace, ULA et Blue Origin

Le 5 avril 2022, Amazon, Arianespace, ULA et Blue Origin annoncent la signature de trois contrats de lancement, soit 38 lancements via la future fusée Vulcan, 18 lancements via la future fusée Ariane 6, et 12 lancements - plus 15 en option - via la future fusée New Glenn pour un total de 83 lancements. La société choisit ainsi de se reposer sur l'ensemble des lanceurs lourds occidentaux disponibles, excepté ceux de son concurrent SpaceX (Falcon 9 et Falcon Heavy)[8] et le lanceur japonais H3. Tous ont également en commun le fait d'être encore en développement à la date de signature du contrat : en effet, les autres lanceurs lourds occidentaux (leurs prédécesseurs) sont tous en fin de carrière et déjà réservés. Pour Arianespace, il s'agit à cette date de son plus gros contrat[9]. Par ailleurs, Amazon signe un quatrième contrat avec Beyond Gravity pour la fourniture des distributeurs des satellites[10].

Qualification du segment spatial (quatrième trimestre 2022)

Deux prototypes — KuiperSat-1 et KuiperSat-2 — doivent être placés en orbite au cours du quatrième trimestre 2022. Amazon a confié leur lancement à la société ABL Space Systems qui développe un nouveau lanceur baptisé RS1 capable de placer 1,35 tonnes en orbite basse. Les deux satellites embarquent la plupart des sous-systèmes mis au point pour la constellation : antenne réseau à commande de phase, antenne parabolique, systèmes de propulsion et de production d'énergie. Les prototypes doivent permettre de valider le fonctionnement des communications entre le satellite et les différents types de stations terrestres : stations de suivi, stations passerelles, terminal utilisateur. Un prototype de terminal utilisateur sera testé à cette occasion[11],[12].

Selon le dossier déposé auprès des autorités réglementaires, les satellites prototypes disposent de trois antennes paraboliques orientables pour communiquer avec les stations-passerelles et de suivi et de trois antennes réseau à commande de phase pour communiquer avec le terminal utilisateur. Il est prévu de tester quatre terminaux utilisateurs, dont deux équipés avec une antenne réseau à commande de phase compacte mise au point par Amazon. Le segment terrestre comprendra une station passerelle et une station de suivi, toutes les deux situées à McCulloch (Texas) [13].

Caractéristiques techniques

Segment spatial

Début 2021, aucune information précise sur les satellites proprement dits ne sont publiées. Les caractéristiques générales de la constellation Kuiper communiquées aux autorités réglementaires en juillet 2020 sont les suivantes[14] :

  • La constellation comprend 3 236 satellites. Les satellites seront déployés sur 98 plans orbitaux situés à des altitudes de 590, 610 et 630 kilomètres
  • Ces satellites utiliseront les fréquences suivantes en bande Ka : 17,7-18,6 GHz (liaison descendante), 18,8-20,2 GHz (liaison descendante) et 27,5-30,0 GHz (liaison montante)
  • Ces satellites permettront de couvrir les besoins des utilisateurs entre les latitudes 56°N et 56°S soit l'ensemble du territoire américain (hors Alaska) ainsi que les autres régions du monde situées entre ces latitudes.
  • Pour réduire le volume potentiel de débris spatiaux générés par la constellation, Amazon prévoit de désorbiter ses satellites dans un délai de 355 jours après la fin de leur mission (la réglementation accorde un délai maximum de 25 ans).

Stations terriennes (stations passerelles)

Les stations passerelles assurant le relais sur Terre avec le réseau internet terrestre comprendront au moins en partie le réseau de stations terriennes en cours de déploiement pour gérer le cloud d'Amazon (AWS). Amazon prévoit de disposer d'autant de stations terriennes sur le territoire des États-Unis qu'il y a de satellites survolant celui-ci à un instant donné. Les stations terriennes seront reliées au réseau terrestre par fibre optique. Chaque satellite sera en mesure d'accéder à un instant donné à deux stations. La densité des stations sera plus élevée dans les régions plus pluvieuses.

Terminaux utilisateurs

La filiale d'Amazon développe en interne pour le terminal utilisateur une antenne à balayage électronique passive peu encombrante de 30 centimètres de diamètre qui devrait abaisser les coûts tout en permettant un débit de 400 Mb/s[15].

Notes et références
  1. (en) Caleb Henry, « Amazon planning 3,236-satellite constellation for internet connectivity », sur spacenews.com,
  2. (en) Jon Brodkin, « Amazon plans nationwide broadband—with both home and mobile service », sur arstechnica.com, 7 aout 2019 2019
  3. (en) Jon Brodkin, « Amazon investing $10 billion to compete against SpaceX in satellite broadband », sur arstechnica.com,
  4. « Ariane 6 invitée au festin spatial d'Amazon », sur France 24,
  5. « Arianespace signe avec Amazon le plus important contrat de son histoire », sur Le Monde,
  6. (en) « Amazon secures United Launch Alliance Atlas V rockets for Project Kuiper », Amazon,
  7. (en) Eric Berger, « Amazon’s first Internet satellites will not launch on Blue Origin rockets », sur arstechnica.com,
  8. (en) Eric Berger, « Jeff Bezos and Amazon just hired everybody but SpaceX for Project Kuiper », sur Ars Technica, (consulté le ).
  9. « Arianespace signe avec Amazon le plus important contrat de son histoire », Le Monde.fr,‎ (lire en ligne, consulté le )
  10. (en) Jeff Foust, « Amazon signs multibillion-dollar Project Kuiper launch contracts », sur SpaceNews, (consulté le ).
  11. (en) Jon Brodkin, « Amazon’s satellite launch schedule puts it nearly 4 years behind Starlink », sur arstechnica.com,
  12. (en) Amazon Staff, « Project Kuiper announces plans and launch provider for prototype satellites », sur Amazon, Amazon,
  13. (en) Amazon, « Dossier de demande d'accord des autorités réglementaires américaines pour le déploiement des deux prototypes KuiperSat-1 et 2 »,
  14. (en) « Dossier d'accord des autorités réglementaires américaines pour le déploiement de la constellation Kuiper », Commission fédérale des communications,
  15. (en) Jon Brodkin, « Amazon’s answer to SpaceX Starlink delivers 400Mbps in prototype phase », sur arstechnica.com,

Sources

Voir aussi

Articles connexes

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