Galileo : quelles sont les promesses de la future génération du « GPS européen » ?

Le système de positionnement Galileo n’a pas encore atteint sa capacité opérationnelle totale, mais déjà l’Europe songe à la génération d’après. Plus exactement, l’Agence spatiale européenne prépare le terrain pour le déploiement, d’ici quelques années, de satellites bien plus performants, capables d’avoir une précision non pas métrique, mais décimétrique — soit une mesure dix fois plus fine.

C’est le sens de l’annonce de l’ESA, fin mai. Dans un communiqué paru le 28, l’agence spatiale cite deux contrats d’une valeur totale de 1,47 milliard d’euros ayant été conclus avec Thales Alenia Space et Airbus Defence & Space pour concevoir deux familles indépendantes de satellites. En tout, douze satellites Galileo de deuxième génération doivent être fabriqués dans ce cadre.

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D’autres suivront. L’ESA indique que ces deux contrats couvrent « la conception et la construction du premier lot de la deuxième génération » des satellites Galileo. Pour être pleinement opérationnelle, la constellation Galileo a besoin de 30 satellites, répartis en 24 satellites opérationnels et 6 de rechange. Actuellement, 22 sont opérationnels. Trois autres ne sont pas exploitables et un autre est indisponible.

Pour qui ne le sait pas, Galileo est un système de positionnement par satellite actif depuis la fin 2016. Il offre une indépendance stratégique à l’Union européenne, en rendant le GPS américain facultatif, et fournit de base une meilleure précision dans la localisation, de l’ordre du mètre, là où le GPS l’est à 10 mètres près — cependant, les USA améliorent aussi le GPS pour le rendre plus précis.

Les usages permis par Galileo sont divers. Ils vont du grand public (un particulier qui se géolocalise avec son smartphone ou qui suit un trajet en voiture) à l’armée (pour savoir la position des troupes ou diriger un tir de missile), en passant par les services publics (gestion du trafic aérien, mesures topographiques, secours en mer) et le milieu professionnel (industrie, agriculture).

Si l’ESA annonce aujourd’hui ces contrats, le sujet est sur la table depuis des années. En 2018, on évoquait déjà la transition vers une nouvelle génération de satellites. Un avis indiquait le souhait d’acquérir des satellites « ayant des caractéristiques évoluées pour assurer la continuité […] et initier le passage de la 1ère génération Galileo à la 2ème génération ». Thales et Airbus étaient alors déjà dans la course.

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Le principal atout de cette nouvelle vague de satellites de positionnement sera, donc, la précision accrue, de l’ordre du décimètre, selon l’ESA. Pour le dire autrement, sa finesse de mesure pourra atteindre les dix centimètres, c’est-à-dire la longueur typique d’une règle dans la trousse d’un écolier. Pas mal pour des engins gravitant à un peu plus de 23 000 km de la Terre.

Outre des relevés améliorés, d’autres bénéfices sont attendus pour le public : le signal de positionnement sera acquis plus vite, dès l’allumage de l’appareil, avec une consommation énergétique réduite. Cela bénéficiera aux smartphones, mais aussi à des appareils tels que les drones autonomes, les objets connectés et les véhicules équipés de systèmes de conduite plus ou moins élaborés.

Outre l’usage courant, cette génération de Galileo « offrira aussi des services améliorés pour la recherche et le sauvetage, notamment des communications bidirectionnelles avec la personne en difficulté », ainsi qu’une « nouvelle capacité de communication d’urgence [permettant] aux autorités d’avertir les utilisateurs des régions touchées de dangers imminents tels que des tsunamis ou des séismes », écrit l’ESA.

Vue d'artiste d'un satellite Galileo.

Source : ESA–Pierre Carril, 2015

Ces satellites vont évoluer. Ils seront plus gros, disposeront d’une antenne de navigation plus puissante et de mécanismes pour protéger les signaux du brouillage et de l’usurpation d’identité. Ils seront aussi propulsés électriquement — une première pour Galileo. Les satellites pourront communiquer entre eux, pour se contrôler mutuellement et ainsi moins dépendre des installations au sol.

Pour éviter toute rupture de service, une compatibilité entre les deux générations de satellites sera évidemment assurée, même si les nouveaux satellites seront dotés de technologies et de pièces plus abouties. En outre, l’interopérabilité entre les services de positionnement par satellite existe aussi, ce qui bénéficie à tout le monde et permet de contrer, entre autres, le phénomène du canyon urbain.

Il faut en effet quatre satellites pour être correctement détecté, mais la topographie urbaine fait que l’on peut parfois perdre le signal avec un ou plusieurs satellites. Pouvoir compter sur le GPS (et inversement) permet d’atténuer ce problème. Selon l’agence spatiale de l’Union européenne, « de la plupart des endroits, six à huit satellites seront toujours visibles », ce qui est nécessaire pour une grande précision.

Reste maintenant une question : quel est le calendrier de déploiement de ces satellites de nouvelle génération ? Au plus tard 2025, selon l’ESA. « Les nouveaux satellites G2 seront construits dans un délai très court et leur premier lancement est prévu dans moins de quatre ans », est-il indiqué. À ce moment, l’Europe spatiale aura un nouveau lanceur tout à fait opérationnel : Ariane 6.