Galileo (segment spatial)

Logo du projet.

Le segment spatial du système de positionnement Galileo est constitué d'un déploiement de trente satellites placés sur trois orbites circulaires, à une altitude de 23 616  kilomètres. Chaque orbite comporte un satellite de secours.Il comprend :

• la constellation des satellites
• leurs lancements
• les stations sols de contrôle des satellites.

Phase de test

Lancement de satellites

Giove-A

Le 28 décembre 2005, l'ESA et le GJU placent sur l'orbite prévue, à 23 000 km d'altitude, le premier de deux satellites expérimentaux nommé Giove-A (GSTB-2A), depuis une fusée russe Soyouz lancée du Cosmodrome de Baïkonour au Kazakhstan.

Ce satellite se présente sous la forme d'un cube de 602 kg et est fabriqué par la société britannique SSTL. Pendant deux ans, il servira à valider un certain nombre de technologies, dont certaines nouvelles, comme l'horloge atomique la plus exacte jamais envoyée dans l'espace. Il va en outre permettre de réserver les fréquences attribuées par l'Union internationale des télécommunications (car en cas de non utilisation continue de ces fréquences, elles auraient été perdues par le projet).

Giove-B

Le 27 avril 2008, le second satellite expérimental, Giove-B, est lancé avec succès^[1]. Ce cube de 500 kg, construit par EADS Astrium Satellites et Thales Alenia Space, va prendre le relais du premier satellite test de Galileo Giove-A. Ces technologies pointues sont notamment conçues par Thales Alenia Space, basée à Charleroi, Anvers (Belgique) et à Kourou. Son lancement a pris plus d'un an de retard en raison d'un problème technique qui avait été identifié sur un calculateur de bord^[2].

Les missions de Giove-B :

• Mieux tester les horloges de précision qui permettront à Galileo de localiser des éléments mobiles au mètre près.
• Démontrer, pour les utilisateurs, l’interopérabilité entre le GPS américain et le système européen Galileo : si l’un fait défaut, l’autre doit pouvoir se substituer à lui sans que l’utilisateur ne s’en aperçoive^[3].

Les horloges envoyées dans l'espace avec Giove-B sont encore plus précises que celles de Giove-A.

"Avec le lancement réussi de GIOVE-B, nous sommes sur le point de clore la phase de démonstration de Galileo", a déclaré, depuis Fucino, Jean-Jacques Dordain, Directeur général de l'Agence spatiale européenne, qui a également félicité les équipes de l'ESA et de l'industrie. "L'importante coopération entre l'ESA et la Commission européenne a été décisive pour accomplir ces dernières années des progrès dans un environnement complexe. Malgré les difficultés rencontrées, le système Galileo, avec deux satellites en orbite, a désormais une existence concrète. Cette étape significative préfigure l'arrivée des quatre prochains satellites (en cours de construction) et d'un service EGNOS pleinement qualifié^{[Note 1]}, le tout étant conçu pour répondre aux besoins des citoyens européens et de la population du monde entier. L'ESA lancera prochainement la procédure d'approvisionnement concernant l'ensemble de la constellation post-IOV, sous la responsabilité de la Commission européenne".

Giove-A2, à lancer

Un autre satellite appelé Giove-A2 avait été programmé pour être lancé au second semestre 2008 pour le cas où GIOVE-B ne serait pas lancé ou rencontrerait des problèmes techniques. Afin de maintenir la réservation des fréquences attribuées par l'Union internationale des télécommunications, pour 27 mois supplémentaires^[4].

Car la durée de vie de ces satellites de test Giove-A et Giove-B étant estimée à deux ans, Giove-A lancé en décembre 2005 arrive à la fin de sa vie opérationnelle.

Les satellites Galileo

Chaque satellite pèse 700 kilogrammes et contient notamment :

• plusieurs horloges atomiques (maser à hydrogène passif et au rubidium^[5]) ;
• des panneaux solaires fournissant une puissance maximale de 1500 watts ;
• un émetteur et un récepteur radio.

4 satellites IOV, 2 à lancer

Dans le cadre de la phase courante actuelle appelée IOV (In Orbit Validation), quatre des satellites de la constellation finale doivent être lancés. Ces satellites permettront de réaliser les tests de positionnement préfigurant les prestations de la constellation définitive. Les horloges atomiques sont réalisées à Neuchâtel par SpectraTime (groupe Orolia) en partenariat avec Selex Galileo et Astrium^[6].

Les deux premiers satellites sont lancés le 21 octobre 2011 depuis le centre spatial guyanais, à bord d'un lanceur Soyouz^[7].

Test des satellites et des systèmes mis en place

Le premier signal Galileo en gamme de fréquence L1, transmis par Giove-A en janvier 2006

Giove-A

Le premier message de navigation Galileo est transmis avec succès le 7 mai 2007 grâce au générateur de signal Galileo (NSGU) de Giove-A^[8].

Giove-B

Le second satellite-test émet ses premiers signaux de navigation, "une étape véritablement historique pour la navigation par satellite", a annoncé l’Agence spatiale européenne (Esa) le 7 mai 2008.

"Maintenant que Giove-B diffuse dans l’espace son signal de haute précision, nous avons la preuve tangible que Galileo pourra fournir les services de localisation par satellite les plus performants, tout en étant compatible et interopérable avec le GPS" américain, a souligné le chef du projet Galileo, Javier Benedicto^[9].

Ce signal émis par le satellite Giove-B pour la première fois est en fait un signal commun GPS-Galiléo, utilisant une modulation optimisée spécifique dénommée MBOC (porteuse à forme d’onde binaire décalée multiplexée).

Ceci conformément à un accord conclu entre l’Union européenne (UE) et les États-Unis le 26 juillet 2007, après des mois de négociation, pour leurs systèmes respectifs : le futur GPS III (à partir de 2013) et Galileo. Accord qui est la concrétisation technique d’un accord sur la cohabitation de Galileo et du GPS américain signé en juin 2004, après de longues années de négociation, qui garantit l’interopérabilité des deux systèmes de navigation^[10].

Le 4 juillet 2008, EADS Astrium confirme, après 2 mois d'essais, le bon fonctionnement, la qualité des signaux émis et la très haute précision de Giove-B, en particulier de la nouvelle horloge maser à hydrogène passif, 10 fois plus précise que les horloges atomiques au rubidium utilisées dans les autres satellites de positionnement^[11],[12].

Réalisation des satellites

• 1^er juillet 2008, la Commission européenne lance les appels d'offres à l'industrie en vue de signer des contrats avant la fin de l'année voire du premier trimestre 2009 si le dialogue compétitif est plus long que prévu.
• 15 juin 2009, lors du salon international de l'aéronautique et de l'espace de Paris-Le Bourget, l'ESA signe le premier contrat pour les approvisionnements des items à long terme pour la réalisation des satellites de la phase opérationnelle (FOC) avec EADS Astrium Satellites (6 M€) et l'équipe OHB/SSTL (10 M€)^[13].
• 9 décembre 2009, la commission européenne attribue le premier lot de 8 ou 14 satellites destinés à la constellation opérationnelle à l'équipe industrielle OHB System-SSTL^[14],[15].
• 7 janvier 2010, la Commission européenne attribue à l'allemand OHB-System AG, filiale d'OHB Technology AG (OHB.XE), la construction de 14 satellites opérationnels, pour 566 millions d'euros^[16].

Lancement des satellites

• 15 juin 2009, lors du salon international de l'aéronautique et de l'espace de Paris-Le Bourget, l'ESA signe le premier contrat, avec Arianespace, pour le lancement des quatre satellites de la phase de validation (IOV) par une fusée Soyouz fin 2010 - début 2011^[17].
• 7 janvier 2010, la Commission européenne attribue à Arianespace un contrat de 397 millions d'euros pour le lancement de cinq fusées russes Soyouz, emportant chacune deux satellites^[16].
• 21 octobre 2011, Soyouz effectue son premier lancement depuis le centre spatial guyanais et par la même occasion envoie les premiers satellites opérationels du système Galileo^[18].

Phase de validation

Après avril 2011 au plus tôt, quatre satellites servant à valider les performances en vol (phase IOV pour In Orbit Validation), devraient être opérationnels.

Phase de déploiement

Le 16 juin 2009 le directeur général de l'ESA, Jean-Jacques Dordain déclare que le lancement et le déploiement des 26 satellites restants (phase FOC pour Full Operational Capability) sont prévus d'être lancé par paires à partir de septembre 2010. Le tout étant opérationnel en 2012-2013 ^[19].

Notes

1. ↑ Le Système européen de navigation par recouvrement géostationnaire (EGNOS) est un programme mené conjointement par l'Agence spatiale européenne, la Commission européenne et Eurocontrol. Il regroupe un réseau de plus de quarante éléments répartis en Europe, qui collectent, enregistrent, corrigent et améliorent les données provenant du système GPS américain. Les signaux modifiés, qui sont ensuite relayés via des satellites géostationnaires vers des terminaux utilisateurs, offrent une précision de localisation meilleure que deux mètres, alors que le GPS seul assure une précision comprise entre 15 et 20 mètres. En outre, à la différence du GPS, EGNOS fournit une garantie de qualité du signal.

Références

1. ↑ « Lancement de Giove-B, le second satellite-test du système Galileo », 27 avril 2008, online dans AFP
2. ↑ Lancement de Giove-B, le second satellite-test du système Galileo.
3. ↑ Galileo : le satellite Giove-B en orbite.
4. ↑ (en) GIOVE-A2 to secure the Galileo programme
5. ↑ Bernard Mathieu, « Galiléo, la géolocalisation au centimètre près », Ciel et Espace radio, 17 octobre 2011
6. ↑ Jean-Pierre Largillet, « Les horloges atomiques d'Orolia dans les deux premiers satellites Galileo », dans WebTimeMedia, 18 octobre 2011, Les horloges atomiques d'Orolia dans les deux premiers satellites Galileo
7. ↑ « Galileo : mise en orbite des 2 premiers satellites le 20 octobre », dans La Lettre du CNES, 4 octobre 2011, Galileo : mise en orbite des 2 premiers satellites le 20 octobre
8. ↑ Giove-A transmet le premier signal de navigation Galileo
9. ↑ Le Point, 7 mai 2008 Premières transmissions du satellite Giove-B du projet Galileo.
10. ↑ Premières transmissions Galileo du satellite Giove-B.
11. ↑ Succès des essais en orbite de Galileo
12. ↑ Galileo réussit ses premiers essais
13. ↑ « Contrats Galileo pour EADS Astrium », dans Air & Cosmos, N° 2177, 19 juin 2009
14. ↑ « Premier lot de satellites Galileo pour OHB-SSTL », dans Air&Cosmos, N° 2198, 11 décembre 2009
15. ↑ Alain Ruello et Alexandre Counis, « Galileo : EADS en passe de perdre l'appel d'offres », dans Les Échos, 9 décembre 2009, en ligne www.lesechos.fr
16. ↑ ^{a et b} Dow Jones, « Bruxelles attribue plus de EUR1 md de contrats pour Galileo », dans EasyBourse, 7 janvier 2010, en ligne www.easybourse.com
17. ↑ « Contrats Galileo pour Arianespace », dans Air & Cosmos, N° 2177, 19 juin 2009
18. ↑ http://www.arianespace.com/news-soyuz-vega/2011/6-24-2011-soyuz_update.asp
19. ↑ (fr) Satellite : Le projet Galileo parti pour tourner enfin rond ?, Fenêtre sur l'Europe, 16 juin 2009. Mis en ligne le 16 juin 2009, consulté le 17 juin 2009

Annexes

Bibliographie

• André Lebeau (ANAE, émérite AAAF), « Galileo : une ambition Européenne », dans La Lettre AAAF, N° 8, septembre 2004 (ISSN 1767-0675), [lire en ligne]
• Jean Lizon-Tati, (sénior AAAF), d'après une conférence de Sylvain Loddo (ESA), « Le projet européen Galileo de navigation par satellite », dans La Lettre AAAF, N° 1, janvier 2005 (ISSN 1767-0675), [lire en ligne]
• Jean-Marc Piéplu, GPS et Galileo : Systèmes de navigation par satellites, Eyrolles, 2006, 150 p. (ISBN 221211947X) 

Articles connexes

• Galileo (système de positionnement)
• GIOVE

Lien externe

• (en) Site officiel

Système de positionnement par satellites

Opérationnels : GPS | / GLONASS

En développement : Galileo | Beidou | IRNSS

Hors service : Transit

Voir aussi : EGNOS | WAAS | LAAS