Konnect VHTS, un géant contre la fracture numérique

Il n’est pas courant qu’Ariane 5 emporte un seul satellite vers l’orbite géostationnaire. En 113 vols, cela ne lui était arrivé que cinq fois. La dernière mission de ce type remonte à mars 2016, pour un satellite d’Eutelsat. Avec son satellite Konnect VHTS, sur le 114^e vol d’Ariane  5, ce 7 septembre, l’opérateur européen est le seul à réitérer ce type d’opération.

Le passager en vaut la peine. Avec ses 6,4 t, il est 500 kg plus léger que ne l’était le satellite américain TerreStar 1 en 2009, mais en treize ans, les technologies ont évolué. Au lieu d’emporter plus de 3 t d’ergols pour rejoindre sa position orbitale, Konnect VHTS utilisera quelques centaines de kilogrammes de xénon grâce à la propulsion plasmique. La différence est utilisée pour emporter encore plus de charge utile, pour une capacité hors norme de 500 Gbit/s, qui explique son nom : VHTS pour Very High Throughput Satellite (satellite à très haut débit).

« Cet investissement de 500 M€ pour fournir une capacité de 500 Gbit/s donne une bonne idée du prix de la capacité sur orbite », a expliqué Eva Berneke, directrice générale d’Eutelsat.

Il s’agit en fait du quatrième exemplaire de la plateforme Spacebus Neo de Thales Alenia Space introduite en 2020 avec le satellite Konnect d’Eutelsat, dont la charge utile HTS (High Throughput Satellite) représentait une capacité déjà très respectable de 75 Gbit/s sur 65 faisceaux.

Satellite à superlatifs

Le cœur de la charge utile de Konnect VHTS est un processeur numérique transparent SpaceFlex de cinquième génération, développé avec ST Microelectronics et grâce à des financements de R&D soutenus par le Plan d’Investissement d’Avenir (PIA), via le Cnes. La technologie est la même que celle qui équipait SES-17 lancé en octobre dernier sur une Ariane 5 précédente, mais sur ce satellite-ci, la puissance du processeur a été augmentée.

Le satellite luxembourgeois gérait une bande passante de 200 GHz répartie sur 170 faisceaux pour les utilisateurs et 16 pour la connexion aux stations d’interface avec le réseau terrestre. Celui d’Eutelsat est capable de gérer la répartition dynamique des fréquences et des puissances (dont la combinaison définit le débit de données) de 250 GHz sur 220 faisceaux.

Mieux, pour libérer de la bande passante en bande Ka (27,5-31 GHz) pour les utilisateurs, le satellite se connecte à ses 16 stations d’interface avec le réseau terrestre en bandes Q (40 GHz) et V (50 GHz). L’utilisation de ces fréquences très sensibles aux précipitations est rendue possible par la grande souplesse de la charge utile qui permet de déplacer les faisceaux d’interface d’une station terrestre à une autre en fonction des conditions météorologiques qui y règnent.

Pour gérer cette charge utile, la plateforme Spacebus Neo a été poussée au maximum de ses capacités. « C’est un programme XXL pour une mission XXL », a résumé Hervé Derrey, P-DG de Thales Alenia Space. Le développement de Spacebus Neo a aussi bénéficié du soutien de l’ESA et du Cnes via le programme Neosat, qui a également soutenu celui de la plateforme concurrente Eurostar Neo d’Airbus.

Comme SES-17, Konnect VHTS a recours à la circulation active d’ammoniaque, via un système MPL (Mechanically Pumped Loop) développé par TAS, pour dissiper la chaleur vers les panneaux rayonnants nord et sud, mais aussi sur une partie des faces est et ouest. Sur SES-17, la longueur du satellite atteignait 7,4 m, pour Konnect VHTS elle atteint 8,8 m !

Il dispose aussi de générateurs solaires d’une envergure de 45 m, fournis par Mitsubishi Electric, qui généreront 22 kW de puissance électrique en fin de vie.

La taille de ce satellite est telle que le transport de son conteneur a nécessité d’élargir les portiques de péage sur l’autoroute desservant le site de TAS à Cannes. Faute d’Antonov 124 disponible, il a fait le voyage vers la Guyane par bateau.

Konnect VHTS à la rescousse de Konnect

En décollant seul sur Ariane 5, Konnect VHTS a pu bénéficier d’un surcroît de performance pour rejoindre une orbite de transfert supersynchrone avec un apogée à record à 60 351 km d’altitude. Celle-ci lui permettra d’optimiser la remontée de son périgée grâce à ses moteurs plasmiques – des SPT-140 russes livrés avant l’invasion de l’Ukraine – et de réduire le délai pour circulariser son orbite à l’altitude géostationnaire à cinq mois au lieu de six, réduisant également son exposition aux radiations lors de la traversée de la géomagnétosphère.

Une fois à poste, à 3° Est, à la verticale du golfe de Guinée, Konnect VHTS devra procéder à la vérification de chacun de ses 230 faisceaux. Pour cela, il se dépointera afin de viser avec chacun de ses faisceaux, un par un, le téléport d’Eutelsat à Rambouillet, avant d’entamer ses opérations.

Huit fois plus puissant que le satellite Konnect lancé à 7° Est en janvier 2020, Konnect VHTS reprendra les activités de celui-ci sur l’Europe et le Proche Orient, grâce à une couverture qui s’étend de l’Islande à Oman et des Canaries au Caucase. Seul le nord de la Scandinavie n’est pas couvert par ses capacités. Une fois « libéré » de cette tâche, Konnect pourra donc rediriger l’ensemble de ses capacités sur l’Afrique subsaharienne, où son offre arrivait déjà à saturation, raison qui a poussé Eutelsat à autoriser un lancement simple pour ne pas avoir à attendre de co-passager sur Ariane 5 qui aurait pu causer un report.

Les capacités de connexion à très haut débit offertes par Konnect VHTS (100 Mbit/s chez l’utilisateur) serviront principalement au désenclavement numérique des dernières zones blanches en Europe, au liaisons d’entreprise, à la dorsale internet et à la connectivité aérienne et maritime, notamment en Méditerranée. « En multipliant la capacité par dix, nous allons pouvoir offrir des tarifs très compétitifs », assure Eva Berneke.

Eutelsat ne fournira pas directement les services aux usagers mais passera par des distributeurs. Un accord de d’exclusivité a déjà été négocié sur la France avec Orange et sa filiale Nordnet, ainsi qu’en Italie avec Telecom Italia et Telespazio. D’autres accords sont en cours de discussion sur les autres pays, notamment en Espagne et en Europe de l’Est, mais pas forcément pour des exclusivités. Les croisiéristes sont aussi approchés.

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