Un service de connectivité spatiale haut débit à la Starlink, avec l’appui de la 5G millimétrique et d’une constellation de 1500 satellites volant à 375 km d’altitude : c’est le projet audacieux de Constellation Technologies & Operations (T&O), start-up française fondée en 2022 et dont les bureaux sont répartis entre Guyancourt (Yvelines) et Toulouse.
Certains investisseurs jugent l’initiative crédible en tout cas : la start-up a levé 9,3 millions d’euros, a-t-elle annoncé ce lundi 14 octobre. Les fonds proviennent d’Expansion, spécialiste du New Space, de French Tech Seed (géré par Bpifrance) et d’un investisseur « historique », gardé confidentiel.
Cette constellation « made in France » vise à être déployée entre 2027 et 2029, ciblant un marché potentiellement vaste. « Trois milliards de personnes n’ont pas accès à Internet », indique Charles Delfieux, président et fondateur de la start-up.
Pour une clientèle grand public et pro
Cet ancien ingénieur des ponts et chaussées détaille l’étendue de la clientèle envisagée : « Les résidences des particuliers qui habitent en zone blanche, les entreprises, le backhauling (réseau intermédiaire reliant le réseau cœur et les antennes d’un réseau cellulaire, ndlr), la mobilité terrestre (trains, bus, camions), le maritime ainsi que l’aviation ».
Seulement voilà, Starlink a déjà expédié des milliers de satellites là-haut et compte 4 millions d’abonnés depuis la fin septembre, trois ans après son lancement. Un avantage compétitif certain.
Toutefois, Constellation T&O n’a pas l’intention de s’opposer frontalement à la société de SpaceX, du fait de son modèle économique indirect (B2B2C/B2B2B).
« Starlink et Amazon (dont le service Kuiper est attendu en 2025, ndlr) ne sont pas nos concurrents directs, souligne Charles Delfieux, mais ceux de nos clients, les opérateurs télécoms. On veut les outiller avec une solution pour qu’ils puissent eux aussi fournir de la connectivité spatiale. La convergence des télécoms spatiales et terrestres, impulsée par l’innovation technologique, crée de nouvelles opportunités pour ces opérateurs et leur permet de toucher plus de consommateurs. »
Faire son trou grâce à la 5G millimétrique
C’est justement sur le plan technologique que Constellation T&O veut se différencier. « Nous adoptons une stratégie singulière et pionnière car nous réutilisons une partie du spectre 5G de opérateurs télécoms terrestres, dans la bande millimétrique à 26 GHz (24,25-27,5 GHz) », précise Charles Delfieux.
Des considérations techniques et aussi stratégiques ont guidé ce choix, enchaîne-t-il : « Nous n’utilisons pas la bande Ku (12-18 GHz), employée par les constellations haut débit en orbite basse, car la nouvelle ère des télécoms est caractérisée par l’avènement de constellations de plusieurs milliers de satellites, et demain de millions d’utilisateurs au sol… De facto, ces acteurs préemptent le spectre RF dédié à la connectivité spatiale, ce qui rend difficile l’arrivée de nouveaux entrants. D’autre part, il faut gérer le risque des interférences. »
Cette bande 5G millimétrique appartenant à la bande Ka, courante dans les satcoms depuis 20 ans, « on n’est pas en territoire inconnu, en terme de pertes de propagation », selon lui.
Réutiliser des composants standards de la 5G
Plusieurs défis techniques seront à relever. « On utilise une technique TDD (time division duplexing, duplex par séparation temporelle, ndlr), développe-t-il. Notre charge utile à bord du satellite transmet ou reçoit les informations de manière séquentielle et pas en parallèle, comme dans les bandes Ku et Ka. Ce n’est pas anodin car, du fait que plusieurs utilisateurs sont couverts par un même satellite mais avec une distance relative différente, il faut pouvoir gérer l’avance temporelle de chaque utilisateur. »
L’autre difficulté réside dans la modulation et la démodulation des messages. « Faute de standardisation de la part du 3GPP, on a besoin d’adapter des protocoles radio de la 5G terrestre aux besoins spécifiques de nos réseaux », soulève Charles Delfieux.
Par ailleurs, le choix de cette bande de fréquences permettrait d’utiliser des composants électroniques et RF – amplificateurs, filtres… - aujourd’hui installés en masse dans les réseaux 5G. Intéressant, économiquement parlant.
A la différence près que ces composants seront appelés à fonctionner dans l’espace. « Certains ne sont pas qualifiés pour une orbite à 375 km, reconnaît Charles Delfieux, mais le niveau de radiation est bien moindre qu’à 550/660 km. » Soit l’orbite des satellites Starlink...
Des performances comparables à celles de Starlink
Cette très basse orbite terrestre (VLEO, very low earth orbit), où évoluent entre autres de nombreux satellites d’observation de la Terre, est innovante pour un service de connectivité spatiale. Et bénéfique, d’après Charles Delfieux : « La latence est réduite et l’énergie requise moindre pour transmettre la même quantité d’informations entre le bord et le sol, ce qui se traduit par des terminaux plus petits et moins chers pour le même débit. »
En l’occurrence, le débit atteindra 150 Mbits/s en voie descendante et 50 Mbits/s, similaire à ce que propose Starlink, et impliquera des terminaux (antennes) d’une surface de 30x30 cm seulement. Charles Delfieux fait mention d’antennes à balayage électronique (qui agit sur la phase de l’onde pour « suivre » le satellite en ligne de mire). Il évoque aussi la possibilité d’adjoindre des métasurfaces, par l’intermédiaire d’un projet de recherche porté par France 2030 et convoquant Greenerwave, l’Onera et l’Institut Mines-Télécom.
Un premier lancement-test en 2025 avec... SpaceX
La densité atmosphérique à 375 km d’altitude – la station spatiale internationale est à 400 km pour donner un ordre d’idée – étant bien supérieure à celle rencontrée à 600 km, comment lutter contre le freinage de l’atmosphère ? « Le profil de notre satellite est conçu pour minimiser la traînée aérodynamique, réplique Charles Delfieux. De ce fait-là, la quantité d’ergol embarquée pour repositionner régulièrement le satellite reste contenue. »
Les satellites auraient une durée de vie de 7 ans, « comparable à celle des concurrents », dit-il. L’orbite très basse, réduisant la couverture géographique, impose donc cette flotte conséquente de 1500 satellites. C’est aussi un moyen de répondre à la forte demande du marché, ce que confirme la courbe des abonnements de Starlink.
Deux premiers prototypes de satellites devraient s’envoler fin 2026. Avant cela, la charge utile dédiée aux communications, en cours de test, sera intégrée à un satellite tiers en fin d’année. Elle rejoindra son orbite en juin 2025, grâce à un lanceur de… SpaceX. Une première étape financée par cette levée de fonds.
