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Satellite de télécommunication

 

Un satellite de télécommunications est traditionnellement associé à l' orbite géostationnaire située à 35 786 km d'altitude : Orbite remarquable pour laquelle un objet tourne autour de la terre avec la même vitesse que celle ci (1 tour par jour) apparaissant ainsi immobile pour un observateur au sol .
Les applications possibles de cette orbite particulière démontrée par l'astronome allemand Kepler en 1618 ont été imaginé par un auteur britannique de science-fiction, Arthur C. Clarke qui, le premier, eut l'idée d'un réseau de satellites utilisant cette orbite.

Le satellite ainsi placé sur cette orbite géostationnaire peut ainsi jouer le rôle d'une antenne relais dont le rayon d'émission correspondrait à environ 1/3 de la surface du globe.

Il existe aussi d'autres types d'orbite sur lesquelles gravitent des satellites de télécommunication il s'agit des constellations (ci-contre "en savoir plus") ou d' orbites de type Molniya qui se caractérisent par un apogée de l'ordre de 40 000 km situé au dessus de l'hémisphère nord et tout particulièrement dédiées pour des pays nordiques.

Le premier satellite géostationnaire, Syncom 3, lancé le 19 aout 1964 est américain. En Europe , quelques années plus tard en 1974 ,  Symphonie-A, est le précurseur d'une très longue série : en   2012 plus de 300 satellites géostationnaire sont en orbite au dessus de nos têtes.


Symphonie © CNES

Pour des services fixes, les satellites de communications apportent une technologie complémentaire à la fibre optique qui compose les câbles sous-marins. Ils sont aussi utilisés pour des applications mobiles, comme des communications vers les navires ou les avions, vers lesquels il serait impossible d'utiliser du câble. Mais la majorité des applications actuellement utilisées concernent les applications télévisuelles ( collecte des émissions de TV , radio diffusion directe …) .
L'architecture des satellites de télécommunication est typiquement celle décrite dans la rubrique "satellite" ( ci-contre, "en savoir plus").

Le satellite se compose d'une plateforme ( regroupant les fonctions vitales d'alimentation électrique, de contrôle d'attitude, de thermique …) et d'une charge utile qui comporte les éléments indispensables pour réaliser la mission de télécommunication du satellite ( antennes, amplificateur, transposition en fréquence, multiplexage …)


Les quelques particularités remarquables sont les suivantes :

  • Une forte puissance : la réception d'un signal, son traitement à bord et sa réémission vers le sol de façon à être reçu directement dans nos maisons nécessite de disposer à bord d'une forte puissance électrique. Depuis Symphonie dont la consommation ne dépassait pas 300W les puissances ont régulièrement grimpés pour atteindre actuellement jusqu'à 20 kW ( satellite Alphabus).
  • La masse a également subi une évolution exponentielle (les 400kg de Symphonie paraissent bien ridicules face aux 9 tonnes d'Alphabus dans sa version maximale)

 
Alphabus © CNES

Le succès rencontré par les satellites de télécommunication a crée une saturation du spectre des fréquences RF réservées pour ces applications. La conséquence directe consiste actuellement à tenter de préserver cette ressource par différentes technologies et une concentration des émissions vers les zones « utiles ». La vidéo suivante décrit les fonctionnalités d'un tel satellite.

©ThalesAleniaSpace

Une alchimie de métiers complémentaires

La conception, le développement et la fabrication d'un satellite de télécommunication requièrent une grande panoplie d'expertises. Aux métiers inhérents à la plateforme se rajoutent des métiers liés à la nature des signaux hyperfréquence véhiculés, au traitement de l'information à bord du satellite, à l'interface avec les réseaux terrestres, qui sont à peu près tous les métiers courants de l'électronique mais en y rajoutant la particularité de l'environnement spatial.


De nombreux techniciens de laboratoire travaillent à la conception, à la réalisation d'un satellite et à son intégration .

 



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