Une nouvelle génération de satellites en orbite basse (LEO) pourrait bien transformer la manière dont nous observons notre planète. Cette constellation innovante regroupe près de 900 satellites, organisés en équipes, capables de couvrir l'ensemble du globe avec précision.
Configuration finale de la méga-constellation LEO. Crédit: Espace: Science et technologie
Jusqu'à présent, les constellations de satellites ont servi à la navigation, à l'internet mondial et à l'étude spatiale. Des systèmes bien connus comme GPS, Glonass, Beidou ou encore Starlink s'appuient sur des flottes de satellites pour assurer une couverture continue. Avec cette nouvelle approche, les chercheurs ambitionnent d'améliorer l'imagerie terrestre et la transmission rapide de données.
Concevoir une telle constellation n'est pas simple. Il ne suffit plus de répartir les satellites de façon régulière autour de la Terre. Aujourd'hui, il faut aussi tenir compte de la qualité des images, de la rapidité des transmissions et de la capacité à répondre à des besoins très spécifiques, comme la surveillance d'un point précis ou la livraison de données en un temps record.
Des chercheurs de l'Université d'Harbin, de l'Académie chinoise des technologies spatiales et de l'Institut Stevens aux États-Unis ont mis au point une méthode inédite. Ils ont proposé d'organiser les satellites en "groupes" où chaque satellite principal est entouré de plusieurs compagnons. Cette structure rend la constellation plus flexible et plus efficace pour répondre aux besoins des utilisateurs.
Pour assurer une couverture globale, ils ont réparti ces groupes de manière uniforme autour de la Terre. Chaque groupe suit la même trajectoire au sol, ce qui garantit qu'aucune région n'est oubliée. Ils ont utilisé des calculs précis pour stabiliser l'orbite des satellites malgré la forme légèrement irrégulière de notre planète.
Répartition orbitale de la méga-constellation LEO. Crédit: Espace: Science et technologie
Les chercheurs ont aussi pris en compte la largeur de la bande d'observation de chaque satellite. Cela permet de déterminer combien de trajectoires sont nécessaires pour couvrir la planète sans trou. En cas de besoin urgent d'images ou de données, ils ont prévu que plusieurs satellites puissent répondre rapidement, assurant une disponibilité quasi continue.
Ensuite, ils ont ajusté la trajectoire des satellites compagnons en utilisant une technique d'optimisation avancée. Cela permet de maintenir la formation du groupe malgré les perturbations naturelles. Cette méthode s'appuie sur des calculs précis pour ajuster la vitesse et la position des satellites au fil du temps.
Les simulations ont confirmé la robustesse de la méthode. Au final, la constellation comprend 891 satellites: 81 satellites principaux et 810 compagnons. Chaque point du globe, sauf les pôles, peut être observé en moins de 35 minutes, une prouesse technologique remarquable.