Une nouvelle méthode promet de réduire le nombre de satellites nécessaires pour une couverture mondiale. Des chercheurs ont développé une technique innovante qui pourrait transformer l'industrie des communications spatiales.
Une solution pour réduire les constellations massives
Les satellites en orbite basse offrent des communications à haut débit à des millions de personnes dans le monde. Cependant, leur efficacité est limitée par une contrainte majeure : les réseaux d'antennes de ces satellites ne peuvent gérer qu'un seul utilisateur à la fois. Pour contourner ce problème, les entreprises lancent des constellations de nombreux satellites ou utilisent de grands satellites avec plusieurs réseaux. Ces deux approches sont coûteuses, techniquement complexes et contribuent à la surcharge des orbites.
SpaceX, avec son réseau StarLink, en est un exemple frappant. La société a déjà lancé plus de 6 000 satellites en orbite basse et prévoit d'en lancer des dizaines de milliers de plus. Les chercheurs de l'université de Princeton et de l'université Yang Ming Chiao Tung à Taïwan ont récemment développé une technique qui pourrait réduire le matériel nécessaire en permettant aux antennes satellites de gérer plusieurs signaux à la fois. Cette avancée pourrait ainsi transformer le modèle économique actuel des constellations massives.
Une technologie pour surmonter les défis des satellites rapides
La nouvelle méthode permet de diviser efficacement les transmissions d'un seul réseau d'antennes en plusieurs faisceaux. Contrairement aux réseaux d'antennes terrestres qui gèrent facilement plusieurs signaux, les satellites en orbite basse doivent composer avec des vitesses de déplacement élevées. Cela rend la gestion multiple des signaux complexe. Les chercheurs ont trouvé une solution en utilisant des techniques avancées pour positionner les faisceaux précisément là où ils sont nécessaires.
Cette approche innovante ne nécessite pas de matériel supplémentaire. Un seul réseau d'antennes peut désormais gérer plusieurs utilisateurs simultanément. Les chercheurs comparent cette technique à l'utilisation d'une lampe de poche qui éclaire deux points distincts sans plusieurs ampoules. Cette innovation pourrait réduire considérablement les coûts et la consommation d'énergie des satellites. Selon Shang-Ho Tsai, co-auteur de l'étude, cela permettrait de diminuer le nombre de satellites requis pour une couverture étendue. Ceci en passant par exemple de 70 à 80 satellites à seulement 16 pour couvrir les États-Unis.
Des impacts potentiels pour l'avenir de l'orbite basse
Les satellites en orbite basse se trouvent dans une région de l'atmosphère terrestre où l'espace est limité. Un nombre élevé d'objets en vol augmente les risques de collisions et la création de débris spatiaux, ce qui pourrait perturber l'avenir des orbites basses. La nouvelle technique développée par les chercheurs pourrait jouer un rôle crucial pour réduire ces risques en diminuant le nombre de satellites nécessaires.
Alors que l'industrie des satellites en orbite basse continue de croître rapidement, avec des géants comme Amazon et OneWeb entrant dans la course, la méthode innovante des chercheurs pourrait contribuer à un espace plus sûr et moins encombré. Même si la recherche est encore théorique, les tests préliminaires montrent des résultats prometteurs. H. Vincent Poor, co-auteur et professeur à Princeton, souligne que les gains d'efficacité prévus sont fondés sur des calculs mathématiques robustes. Ce fait offre des perspectives encourageantes pour des applications futures.
Vers une mise en œuvre dans l'espace
Après la publication de leur article, les chercheurs ont commencé à tester leur méthode sur le terrain avec des antennes terrestres. Les résultats confirment l'efficacité de la technique et ouvrent la voie à des essais dans l'espace. La prochaine étape consiste à intégrer cette technologie dans un satellite réel et à le lancer en orbite pour des tests en conditions réelles. Si les essais sont concluants, cette avancée pourrait marquer un tournant majeur pour les communications par satellites. Effectivement, cela réduirait non seulement les coûts mais aussi les risques associés à l'encombrement de l'espace.
En développant des satellites plus simples et plus efficaces, cette innovation pourrait bouleverser le paysage des communications spatiales. Ainsi, elle ouvrirait de nouvelles possibilités pour une couverture mondiale plus accessible et durable.
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