Internet par l’espace : tout comprendre aux satellites Starlink de SpaceX

Qu’est-ce que Starlink ?

Starlink est le nom d’un service et d’un réseau de satellites appartenant à SpaceX, une entreprise américaine fondée par Elon Musk au début des années 2000 et spécialisée dans l’astronautique. Starlink entend être un fournisseur d’accès à Internet, avec une approche atypique : fournir une connexion qui passe par l’espace, via des satellites de communication — en l’occurrence, les siens.

Le but affiché de Starlink est d’apporter une liaison Internet partout dans le monde, y compris dans des zones géographiques qui sont mal desservies (ou pas du tout) par des infrastructures terrestres. Cela peut être des lieux reculés, ruraux ou difficiles d’accès. Cela dit, Starlink se focalise surtout sur les pays riches et bien équipés, avec l’Amérique du Nord et l’Europe de l’Ouest.

La mise en place de ce projet nécessite donc d’envoyer des satellites dans l’espace, via des tirs de fusées Falcon 9 — ce qui est la spécialité de SpaceX. En aval, il faut également que la clientèle s’équipe en conséquence, avec un kit dédié. Du fait des spécificités de Starlink, les liaisons sans fil sont utilisées pour faire circuler le signal. Ces ondes ne posent pas de souci pour la santé.

D’où viennent ces satellites d’Elon Musk ?

Il faut remonter dans la première moitié des années 2010 pour trouver les traces publiques du programme Starlink — ce qui suggère qu’il était en gestation depuis plus longtemps encore. Début novembre 2014, le Wall Street Journal publiait un article intitulé La prochaine mission d’Elon Musk : les satellites Internet. Plus tard, Elon Musk confirmait, évoquant une annonce à venir.

Il était question de constituer des essaims de micro-satellites — le nombre de 700 appareils était avancé — et d’une alliance avec WorldVu Satellites, société fondée par Greg Wyler, un ancien de Google, déjà à l’origine de O3b Networks. Greg Wyler a d’alleurs un temps voulu travailler sur un projet similaire avec Google, mais celui-ci n’avait pas pu être mené à son terme pour diverses raisons.

La stratégie visait à mettre au point des satellites simples et rapides à fabriquer et surtout qui coûtent peu cher. Il est apparu que le plan avec WorldVu Satellites ne convenait pas, ou plus. Elon Musk a donc abandonné l’idée de lancer 700 satellites, pour en viser 4 000 à la place, en vue de réduire les coûts grâce à de plus grandes économies d’échelle.

Il a également été question, un temps, d’un rapprochement avec OneWeb, qui n’a pas pu aboutir à cause de désaccords techniques. Il a été rapporté qu’Elon Musk s’est rendu compte du gouffre financier que peut constituer le maintien d’une flotte de satellites en orbite. Il fallait aboutir à des satellites moins onéreux à construire, à lancer et à opérer.

Les choses se sont accélérées ensuite. En 2016, SpaceX a déposé une demande à la commission fédérale des communications pour envoyer une flotte de satellites autour de la Terre. L’ensemble devait inclure 4 425 appareils et l’altitude envisagée était plus haute que celle utilisée aujourd’hui. Il était prévu de les faire graviter entre 1 110 et 1 324 km de haut.

Ce n’est qu’en 2018 que les premiers satellites expérimentaux ont été envoyés et qu’ont été délivrées les premières autorisations des instances de régulation. Et c’est en 2019 qu’a démarré le déploiement des premiers satellites opérationnels. Les débuts du service en version bêta datent de 2020. Depuis, des dizaines de tirs ont eu lieu pour étoffer l’ensemble.

Comment fonctionne Starlink ?

Starlink faisant appel à des satellites, c’est par l’espace que la connexion Internet circule. Cependant, l’entreprise a aussi besoin d’infrastructures au sol, de stations terrestres. Par exemple, l’entreprise a signé un accord avec Google afin d’installer des terminaux dans les centres de données du géant du net. Elle fait de même en France, non loin de certaines communes.

Il semble paradoxal d’avoir besoin de stations au sol pour de l’Internet par satellite. C’est pourtant courant, rappelle l’Agence nationale des fréquences : « les satellites communiquent avec les stations passerelles, qui assurent l’interconnexion avec les réseaux terrestres et avec les terminaux des utilisateurs finaux, de plus petite taille, chez les particuliers ou les entreprises. »

« Les données échangées entre les utilisateurs et les satellites doivent redescendre sur Terre : les constellations […] ont besoin de nombreuses stations passerelles pour assurer ce flux », est-il ajouté. Le régulateur des télécoms a donné son feu vert pour trois stations au sol en France, dans le Nord (Gravelines), en Gironde (Villenave-d’Ornon) et dans La Manche (Saint-Senier-de-Beuvron).

Cela dit, le signal de l’internaute transite par l’antenne parabolique située sur son toit — ou ailleurs, tant que c’est à l’extérieur — pour communiquer avec Starlink. À la réception du signal, celui-ci transite ensuite par le routeur Wi-Fi, à l’intérieur du bâtiment. Il ne reste qu’à accrocher le signal et s’authentifier : en somme, cela a l’apparence d’une liaison Internet tout ce qu’il y a de plus normal.

Combien y a-t-il de satellites Starlink en orbite ?

On dénombre plus de 3 000 satellites Starlink en orbite autour de la Terre. C’est un nombre en hausse constante, puisque Starlink envoie très régulièrement d’autres exemplaires pour étoffer sa constellation. Les tirs se succèdent à quelques semaines d’intervalle et chaque lancement ajoute environ 60 satellites. Parfois, la société en perd, y compris à cause d’un orage magnétique.

Les satellites sont envoyés depuis 2018. Ils sont surtout concentrés entre deux latitudes, avec une ligne supérieure passant par le nord du Canada, de l’Europe et de la Sibérie, et une ligne inférieure qui atteint la pointe de l’Amérique du Sud et descend sous l’Afrique et l’Océanie. Il y a aussi quelques satellites qui se trouvent au-delà.

À très long terme, SpaceX souhaite disposer d’une constellation comptant des dizaines de milliers d’engins — une version maximaliste envisage jusqu’à 42 000 satellites. Il faudra aussi que la société compose avec des concurrents, que ce soit Amazon, Iridium, Boeing ou bien l’Europe, qui désire avoir sa propre constellation souveraine.

Où se trouvent les satellites Starlink ?

Les satellites Starlink sont positionnés près de la Terre, sur une orbite basse, une zone s’étend jusqu’à 2 000 km d’altitude. Starlink n’utilise toutefois pas la totalité de l’orbite terrestre basse. C’est une tranche précise qui a ses faveurs : celle à 550 km de haut. À plus long terme, Starlink a dans l’idée de placer des satellites encore plus bas, aux alentours de 330 à 350 km.

Cette forte proximité avec la Terre, par rapport à d’autres engins placés plus loin, est justifiée par la compagnie pour des raisons de temps de latence. « Les satellites Starlink sont 60 fois plus près de la Terre que les satellites classiques, ce qui permet un temps de latence plus court et la capacité de prise en charge de services généralement impossible sur l’Internet par satellite classique », dit la société.

En pratique, cette altitude occasionne quelques frictions avec d’autres activités. On sait que la Station spatiale internationale (ISS) évolue dans les parages. Idem pour la Chine, qui a déjà affiché son mécontentement. Il y a aussi parfois des situations où des satellites doivent être manœuvrés à l’avance pour lever un risque. Ces cas de figure tendent à augmenter avec le temps.

Il existe des services en ligne qui permettent d’avoir une idée de l’endroit où se trouvent les satellites Starlink au-dessus de la Terre. Ainsi, le site Satmap montre une carte du globe avec plusieurs options d’affichage. On note que le monde semble recouvert de satellites Starlink, même en retirant tous les autres engins en orbite — une impression due à un problème d’échelle.

Quel est le prix de Starlink ?

L’offre de Starlink exige un investissement de départ notable. Le prix du kit est de 684 € (il inclut l’antenne satellite, le routeur Wi-Fi, le bloc d’alimentation, le trépied de montage et les câbles). Le matériel lui-même coûte 634 €. Il a vu son prix augmenter au printemps 2022. Quant à l’accès au service, il est facturé 50 € par mois.

En comparaison, la concurrence propose des prix allant de 30 à 60 euros par mois. C’est le cas de Nordnet : il faut aussi ajouter le prix du kit, à 299 euros (149 euros en cas d’aide de l’État). Une période d’engagement d’un an est requise. En cas de location du kit, l’engagement passe à deux ans et il faut compter +8 euros à l’abonnement. Un service de pose est proposé, mais payant.

Iil existe aussi d’autres types d’abonnement, pour des cas d’usage inhabituels : SpaceX a lancé une offre en mobilité, mais aussi pour les navires. Il y a aussi des expérimentations dans les avions. À terme, il pourrait aussi y avoir des connexions directes avec des smartphones.

Quel est le débit promis par Starlink ?

Dans ses pages, Starlink suggère que les débits peuvent aller de 50 à 200 Mbit/s pour le grand public. Dans le cadre d’offres spéciales, pour des professionnels par exemple, des débits spécifiques peuvent être atteints. Côté envoi de données, cela va de 10 à 20 Mbit/s. La disponibilité du service est promise à plus de 99 %.

« Le lancement de plus de satellites, l’installation de plus de stations terrestres et l’amélioration de nos logiciels de réseautage amélioreront remarquablement nos vitesses de transmission de données, temps de latence et temps de disponibilité » promet l’opérateur. Les périodes sans aucune connectivité, brèves au début, doivent à terme disparaître presque totalement.

Il est difficile d’appréhender ce que représentent 50 Mbit/s, 150 Mbit/s ou bien 300 Mbit/s si l’on n’est pas familier du milieu des télécoms. Pour des éléments de comparaison, il faut se tourner vers le régulateur des télécoms en France. En début d’année, il observait que le débit descendant moyen pour une connexion mobile était de 45 Mbit/s, c’est-à-dire ce que l’on a avec 4G.

Et pour l’Internet fixe à haut, voire très au débit ?

En fonction des technologies et de leurs caractéristiques  (VDSL2, 4G fixe, Très Haut Débit Radio), les débits constatés en général vont de 30 à 100 Mbit/s. Quant à la fibre optique, qui est le Graal dans ce domaine, elle se situe au-delà de 100 Mbit/s, avec des offres pouvant grimper à 400 Mbit/s, 1 Gbit/s et plus encore, selon les circonstances (et le prix que vous acceptez de payer).

Quant au temps de latence, un indicateur mesurant le délai entre l’envoi d’une requête et la réception des données (plus l’écart est faible, mieux c’est). Il est annoncé, pour la phase bêta, entre 20 et 40 millisecondes (ms) « dans la plupart des endroits au cours des quelques mois à venir ». C’est plutôt bon. À titre de comparaison, la fibre optique peut faire aussi bien, voire mieux, jusqu’à 10, voire 5 ms.

Quelle est la couverture ?

L’objectif est d’atteindre une couverture du monde entier avec Starlink. Au mois de mars 2023, les satellites sont assez nombreux pour couvrir de larges pans des États-Unis et du Canada, mais aussi de l’Europe occidentale, d’une grosse part de l’Amérique du Sud, mais aussi le Japon, les Philippines, l’Australie et la Nouvelle-Zélande

L’extension de la couverture dépend des plans de Starlink, qui peuvent être revus selon les circonstances. Un exemple un peu particulier est celui de l’Ukraine : face à la guerre d’agression de la Russie, Elon Musk a activé fin février le service pour aider Kiev à maintenir un accès à Internet dans le pays — cela, même si les réseaux locaux ne sont pas tombés.

Des kits de connexion sont livrés en Ukraine depuis la fin février, appuyés par un financement américain. Des dizaines de milliers d’Ukrainiens et d’Ukrainiennes ont pu en profiter, malgré les tentatives de brouillage, les risques d’attaques militaires et les menaces. Au-delà de ce cas particulier, SpaceX doit s’étendre en Afrique, en Amérique du Sud et dans le sous-continent indien en 2023 et 2024.

Quand Starlink sera-t-il disponible en France ?

Le service l’est déjà. Dans un message publié sur Twitter le 23 août 2021, Elon Musk citait l’Hexagone parmi les pays éligibles. En 2022, le service a connu une petite péripétie, avec la perte ses fréquences en France, mais c’était la faute du régulateur des télécoms. Après une nouvelle procédure en bonne et due forme, les choses sont rentrées dans l’ordre.

En février 2021, l’autorité de régulation a autorisé Starlink à fonctionner en France. Des fréquences ont été attribuées au service américain pour pouvoir établir des liaisons entre le territoire français et l’espace, où se trouvent ses satellites. Par ailleurs, en mai, nous relevions la sortie d’une version française du site web. Enfin, il est possible de commander le kit.

Combien de clients revendique Starlink ?

Fin août 2021, Elon Musk revendiquait plus de 100 000 clients à Starlink, mais sans préciser la distribution parmi les pays éligibles. En février, SpaceX avait annoncé le nombre de 10 000 clients. Par le passé, SpaceX affirmait que 700 000 Américains seraient intéressés par un abonnement à son service d’accès à Internet par satellite, selon un document transmis à la commission fédérale des communications.

Quand voir les satellites Starlink ?

Il existe des ressources en ligne pour connaître l’emplacement et le passage des satellites de Starlink. On peut citer Satmap, qui indique leur position au-dessus d’une planisphère. Le site Heavens Above renseigne le passage de tous les objets Starlink d’un même lancement. Find Starlink se base sur votre localisation pour vous indiquer s’il y a des possibilités d’observation.

Comment avoir accès à Starlink ?

L’acquisition du kit nécessite de passer commande depuis le site web du service, en vérifiant préalablement que votre adresse postale est bien couverture — un outil est disponible pour s’en assurer. Si oui, il vous suffit de continuer votre démarche, en suivant les étapes successives — notamment le remplissage d’un formulaire et, bien sûr, le règlement des sommes dues.

Starlink indique qu’il y a la possibilité de faire un essai d’un mois. Les délais de livraison sont estimés pour la France à 1 à 2 semaines à compter de la commande. Reste toutefois à vous assurer que cette option vous convient bien — elle est assez onéreuse en comparaison d’autres modes d’accès à Internet, à commencer par un abonnement en fibre optique.

Est-ce que Starlink en vaut la peine ?

On peut se demander pourquoi Starlink se lance en France, alors que le pays est déjà doté d’infrastructures filaires et sans fil globalement satisfaisantes. En général, on doute de la compétitivité de l’offre face à la généralisation de la fibre optique et des technologies similaires dans l’Internet fixe, et de la progression des réseaux 4G et demain 5G. Au cas par cas, peut-être que Starlink est une opportunité.

Le marché français parait difficile à conquérir. Les tarifs affichés par Starlink ne sont pas donnés (le prix du kit est élevé, mais le reste de l’offre satellitaire n’est pas non plus très accessible) en comparaison de ce que proposent les opérateurs mobiles et les fournisseurs d’accès à Internet. Sous ce prisme, la formule de l’Américain ne se montre pas compétitive. Mais, pour qui se trouve dans une zone blanche, alors la donne n’est pas la même.

Les zones montagneuses, très rurales ou vraiment isolées sont des cas de figure que l’on peut envisager. Même chose du côté de la France d’outre-mer. Ces régions sont toujours en décalage par rapport à la métropole — cela se voit avec la 5G. Mais à long terme, avec le plan France Très Haut Débit de couvrir tout le pays en fibre optique d’ici 2025, l’horizon parait compliqué pour Starlink en France.

Starlink est-il une bonne idée ?

Il y a un mouvement de contestation croissant contre Starlink qui prend racine parmi les astronomes. Ceux-ci sont remontés contre la pollution visuelle que le passage des satellites occasionne sur leurs observations faites depuis le sol. Après l’avoir nié, Elon Musk a admis un problème et lancé un plan de réduction de l’éclat. Mais, ça ne semble pas suffire.

Tout ce trafic autour de la Terre accroît aussi un risque de collision, ce qui serait une catastrophe. Un tel évènement pourrait, dans un scénario pessimiste, causer une réaction en chaîne avec d’autres satellites, ou même l’ISS. Cela menacerait les activités spatiales de l’humanité — et les activités de l’humanité tout court, tant les satellites sont devenus indispensables.

Face à ce péril, des accords émergent pour gérer un tel trafic tout autour de la Terre, avec la Nasa notamment. L’agence spatiale américaine a aussi exprimé ses réserves. En cause : le suivi de la défense de la Terre, c’est-à-dire la surveillance de tout objet potentiellement menaçant, dont les astéroïdes. Pas de quoi toutefois faire changer d’avis Elon Musk, qui maintient le cap, au risque d’en faire trop.

En France, ces inquiétudes ont entrainé des échanges au niveau politique. La France Insoumise avait déposé des amendements pour tenter de s’opposer à Starlink, mais sans succès. Un moratoire a aussi été demandé. Le gouvernement avait aussi été interpellé à ce sujet. Cependant, la question écrite rédigée par un parlementaire n’a pas reçu de réponse à cette date.