Depuis quelques années, l’émergence de nouveaux acteurs commerciaux chamboule le paysage traditionnel de l’observation spatiale et semble donner un nouvel élan à ce marché qui, autrefois réservé aux institutions, se démocratise de plus en plus. L’essor des technologies et plus particulièrement de la miniaturisation des satellites permettent à ces nouvelles entreprises de réduire drastiquement les coûts et de mettre en orbite de véritables constellations de satellites. Si l’offre commerciale se diversifie, la multiplication des constellations offre de nouvelles capacités d’observation avec de nombreuses applications à la clef.

Les annonces qui se succèdent ces derniers mois témoignent du dynamisme de ce secteur en plein renouveau pour lequel l’innovation occupe aujourd’hui une place prépondérante. La résolution d’image n’est plus le seul argument avancé par les opérateurs, le nombre de satellites qui composent ces constellations permet aujourd’hui des taux de revisite encore inédits et contribue à la mutation des modèles de fourniture d’image traditionnels. Estimé à 3,5 milliards de dollars par Euroconsult, le marché de l’observation spatiale bénéficie d’une croissance annuelle très élevée qui attire de nombreux investisseurs.

«Nous croyons qu’il y aura un moment unique où cette industrie va être similaire à ce qui s’est passé, par exemple, dans la navigation», a déclaré Wade Larson, président et chef de la direction d’Urthecast à Vancouver.

Aujourd’hui la bataille fait rage entre les différents acteurs de l’observation spatiale qui  adaptent leur stratégie pour proposer une imagerie abondante et bon marché. La quantité de données générées par ces nouvelles constellations pousse la sphère privée à se tourner vers de nouvelles solutions automatisées – faisant notamment appel à l’intelligence artificielle – pour proposer des services et débouchés commerciaux innovants. La maîtrise du cycle de vie de l’image, de sa collecte à sa valorisation, de son mode de diffusion semble être aujourd’hui la clef du succès pour démocratiser l’imagerie spatiale au plus grand nombre.

Des satellites de plus en plus compacts

La réduction de la taille des satellites permet à la fois de rationaliser les coûts de production mais surtout de mise en orbite grâce à un poids bien inférieur à celui des satellites d’observation traditionnels. Prenons pour exemple le nanosatellite Dove de la société Planet, ce nanosat de 10*10*30cm possède un poids d’environ 5kg stabilisé sur 3 axes et ne dispose d’aucune source de propulsion. Sa charge utile se limite à un dispositif optique composé d’une caméra CCD offrant une résolution spatiale comprise entre 3 et 5 mètres. Chaque satellite Dove permet de collecter 2 millions de kilomètres carrés par jour et le satellite complète une orbite en environ 90 minutes. A titre de comparaison, ces petits satellites de quelques kilos seulement offrent aujourd’hui des résolutions d’image bien supérieures au satellite SPOT lancé en 1986 qui pesaient alors 1,7 tonnes.

Pour créer ces nanosatellites, certains de ces nouveaux acteurs ont littéralement pris le contre-pied de l’industrie spatiale traditionnelle en utilisant des techniques de fabrication modernes et industrielles, ainsi que des méthodes de l’électronique grand public pour concevoir les satellites et leurs systèmes de contrôle de mission (X. Pasco 2017). Cette nouvelle approche permet de produire des satellites en série et d’optimiser les coûts comme de faire évoluer rapidement les générations de matériels. Le faible coût d’infrastructure de ces projets incite des investisseurs privés non issus du secteur spatial à investir dans ce secteur prometteur. Le rachat par Google de la société Skybox en 2014 (rebaptisée par la suite Terra Bella puis revendu à Planet en 2017) est l’illustration parfaite de cette tendance.

L’exemple des satellites de l’ancienne société Skybox est également intéressant, pour un volume plus proche de celui d’un mini-frigo et un poids d’environ 100kg, les SkySat offrent une résolution proche du mètre secondé par la capacité de capturer de courtes vidéos (de 30 à 90 secondes). Récemment acquis par la société Planet, ces satellites viennent compléter la constellation de satellites de la startup pour compléter son offre avec des images de haute résolution.

L’ère des constellations

Face à des satellites d’observation traditionnellement plus lourd (de l’ordre de la tonne ou plus) avec des équipements permettant l’acquisition d’images de très haute résolution, les nouveaux constructeurs de petits satellites (micro/nano/pico) misent sur le faible coût et le faible poids de leurs systèmes pour mettre en orbite de véritables constellations. La force de ces constellations est d’offrir de très haut taux de revisite quotidiens, permettant ainsi de garder un œil sur le monde entier. En février dernier, la société Planet a mis en orbite pas moins de 88 satellites Dove avec un seul lanceur indien PLSV!

Si le phénomène n’est pas nouveau – divers projets de constellations de satellites de communications lancés dans les années 1990 n’ont jamais vu le jour – ces nouvelles constellations se distinguent par des programmes ambitieux s’appuyant sur des satellites peu volumineux et peu coûteux utilisés par dizaines ou même par centaines. Dans ce dernier cas, on évoque alors le terme de « méga-constellation ». La constellation Blacksky – qui comptera 60 satellites en orbite basse pour 1m de résolution – permettra par exemple de couvrir 95% de la population mondiale et offrira un taux de revisite exceptionnel: jusqu’à 80 revisites par jour autour des latitudes 45°N/S! En d’autres termes, cela signifie une nouvelle image toutes les 18 minutes environ en Europe ou aux Etat-Unis. 

Certains projets de constellations de petits satellites se distinguent par l’emport de systèmes d’observation complémentaires aux constellations de satellites d’observation optique. C’est le cas notamment de la startup finlandaise ICEYE, qui ambitionne de mettre en orbite une constellation de 18 micro-satellites SAR (radar à synthèse d’ouverture) dès 2018. L’imagerie SAR permet l’observation tous temps, de jour comme de nuit. Bien qu’il ne s’agisse pas de petits satellites, le canadien Urthecast prépare également en parallèle de sa future constellation de satellites optiques, une constellation de 8 satellites SAR qui seront aussi équipés du système d’identification automatique (AIS).

Autre projet de constellation intéressant signé cette fois-ci par la société SPIRE, qui a récemment remporté un contrat avec la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) aux États-Unis. Composé d’une centaine de nanosatellites, la société propose de fournir des données météorologiques de précision basées sur l’occultation radio (GNSS-RO) ainsi que des données issues du système AIS pour le suivi global du trafic maritime. L’entreprise vise également la mise en service de satellites dédiés au suivi du trafic aérien mondial par le lancement de 25 satellites équipés du système radio ADS-B dès 2018.

Les acteurs traditionnels adaptent leur stratégie

Face à la concurrence qui prend de l’ampleur, les acteurs traditionnels du marché de l’observation sont forcés de revoir leur copie pour rester compétitifs. L’argument de la résolution spatiale à lui seul n’est plus suffisant, la résolution temporelle (fréquence de revisite) ainsi que les services associés occupent une place croissante dans un marché de plus en plus concurrentiel.

C’est notamment le cas d’Airbus qui prépare sa future génération de satellites Pléiades NEO, qui viendront compléter sa constellation de satellites optiques dès 2020. L’entreprise compte doubler la fréquence de revisite quotidienne de ses satellites grâce à un système de relais de données SpaceDataHighway et un taux de reprogrammation optimisé annoncé comme cinq fois supérieur à celui des constellation précédentes. Chaque satellite offrira une résolution de 30cm et permettra de couvrir 500 000 km² par jour.

De son côté, Thales Alenia Space mise sur le haut taux de revisite de la constellation de Spaceflight Industries (BlackSky) avec qui l’entreprise a récemment annoncé un partenariat industriel et commercial. Ce partenariat devra permettre à Thales Alenia Space de fabriquer les satellites de BlackSky dans un premier temps puis, dans un second temps, de participer avec Telespazio à la commercialisation des produits de la constellation.

Combiner les offres

Attentive au développement de l’offre commerciale, la NGA a rapidement manifesté son intérêt pour ces nouveaux acteurs. Dès 2015, le directeur de la NGA Robert Cardillo a exprimé l’intérêt que porte la NGA a combiner l’emploi de constellations de petits satellites moyennement résolu mais permettant une revisite fréquente avec des satellites de très haute résolution. La complémentarité de ces deux types de satellites d’observation permet une couverture quasi-permanente d’une zone d’intérêt et des focus de meilleure résolution. Cet intérêt s’est traduit dès 2016 par un premier contrat avec la société Planet suivi d’un second en 2017.

L’annonce récente de DigitalGlobe montre l’alignement de sa stratégie sur celle de certains opérateurs de constellations conformément à la vision véhiculée par la NGA. Le principal fournisseur en imagerie de la NGA compte lui aussi enrichir son offre en combinant des satellites de très haute résolution et une constellation de satellites moins résolus mais bénéficiant de hautes capacités de revisite. Baptisée « Worldview Legion », la nouvelle constellation de satellites d’observation sera construite en partenariat avec les entreprises saoudiennes TAQNIA et KACST. Si le nombre de satellites « scout » n’a pas encore été communiqué par DigitalGlobe, la constellation devrait être capable d’effectuer jusqu’à 40 revisites par jour avec une résolution de 80cm. De plus, les satellites bénéficierons probablement de capacités « nouvelles », comme l’enregistrement de scènes vidéos.

Cette stratégie est également celle affichée par Planet qui, suite au rachat de Terra Bella, propose d’utiliser sa constellation de satellites de résolution moyenne (de 3 à 5m) pour identifier des changements généraux puis de tirer profit des SkySat pour capturer des images plus détaillées (résolution d’environ 1m). La startup ambitionne également d’automatiser le processus de programmation des SkySat en fonction des changements détectés sur la constellation de satellites Dove.

Vers de nouveaux modèles de fourniture d’images

La répétitivité des observations permet la mise en place de nouvelles stratégies de fourniture d’images ainsi que le développement d’une véritable économie de l’information. Ces nouveaux acteurs de l’observation ont la ferme intention de démocratiser l’imagerie spatiale au plus grand nombre en intéressant différents types de marchés (foresterie, agriculture, finance, énergie, etc…). Les startups de l’observation sont conscientes de devoir proposer des produits et analyses accessibles à leurs clients qui ne seront pas – dans la plupart des cas – des spécialistes de l’information géospatiale.

Planet - Dove 01

Le modèle de fourniture s’éloigne donc peu à peu de la logique de « fournisseur de gros pixel » pour rejoindre une logique plus orientée vers le service. Il ne s’agit plus de fournir une image mais de tirer profit des informations contenues dans l’image ou archives d’images pour apporter directement la réponse à une question. Cette logique pousse les acteurs à développer des plateformes facilement accessibles et susceptibles de répondre aux différents besoins de leurs clients. Via ces plateformes qui s’apparentent à de simple portails cartographiques, l’utilisateur pourra consulter les archives d’images, commander de nouvelles images ou données extrapolées depuis des images et suivre tout le processus commande.

Les plateformes d’analyse et de diffusion de données

Le développement des plateformes géospatiales est le dénominateur commun de ces nouveaux acteurs de l’observation. Les startups investissent dans l’analyse de données et l’apprentissage machine pour transformer les données satellitaires en données directement commercialisables. A titre d’exemple, la société BlackSky a adopté une véritable logique de service pour distribuer ses images, reprenant ainsi le principe du « paiement à la demande ». La société a d’ailleurs misé sur l’acquisition d’une plateforme GEOINT développée par OpenWhere (racheté par BlackSky en 2016), permettant à ses utilisateurs d’accéder rapidement aux données issues de ses satellites ainsi qu’à d’autres contenus. Outre l’ambitieuse promesse d’offrir un délais de fourniture d’image de 90 minutes chrono entre la demande et la fourniture de l’image à ses clients (une petite révolution en soi), l’entreprise propose également de fusionner des informations issues de diverses sources et de trier leur pertinence grâce à l’usage d’algorithmes d’apprentissage machine.

Très intéressée par cette approche, l’US Air Force a récemment signé un contrat de 16,4 millions de dollars pour expérimenter les fonctionnalités d’analyse et de collecte d’informations de la plateforme de BlackSky. L’originalité de la plateforme est de s’appuyer à la fois sur les réseaux sociaux, des réseaux de capteurs physiques et des services de données commerciaux en plus de l’imagerie spatiale. L’initiative de BlackSky en la matière n’est pas isolée, la majorité des acteurs de l’observation spatiale se tournent aujourd’hui vers ce type de solutions pour séduire leurs clients, les plus connues sont notamment les plateformes de Planet et la Geospatial Big Data Plaform (GBDX) de DigitalGlobe.

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Un élément incontournable pour valoriser les images

Force est de constater que la plateforme devient une extension logique de la chaîne de valeur image, elle facilite la valorisation et la diffusion des produits images auprès des utilisateurs. Souvent hébergées sur des solutions cloud leurs permettant de bénéficier de grandes capacités de stockage et de calcul, ces plateformes sont devenues la nouvelle pierre angulaire de cette approche de services dite AaaS (Analytics as a Service) et permet de proposer de nombreuses applications et services automatisés. Pour le client, cette tendance se traduit par un accès centralisé et rapide à des produits clef en main, lui permettant de s’affranchir des contraintes liée à la mise en place de solutions techniques de pointes (comme par exemple l’IA) et coûteuses. Comme évoqué dans cet article, cette approche intéresse beaucoup la NGA depuis quelques temps.

De nouveaux partenariats pour valoriser les images

L’exploitation « intelligente » des images ou archives d’images suscite l’intérêt grandissant d’acteurs dont le business repose essentiellement sur la valorisation des données issues de l’observation spatiale. Cette approche donne lieu au développement de nouveaux partenariats avec des entreprises bénéficiant des savoir-faire dans le domaine de l’Intelligence Artificielle susceptibles de valoriser l’offre commerciale des entreprises spatiales. 

C’est le cas notamment de la société Spaceknow, jeune startup créée en 2014 qui vient de signer en début d’année un partenariat avec Airbus Defence & Space pour la fourniture d’image via sa plateforme OneAtlas.  Les données collectées par Spaceknow sont traitées automatiquement puis transformées en informations pertinentes pour ses clients. Cette approche a déjà permis à la jeune pousse de créer un index chargé d’informer les investisseurs de la croissance des zones industrielles en Chine, aujourd’hui transmis au Terminal Bloomerg. Pour Airbus l’objectif de ce partenariat est de soutenir le développement de nouvelles applications et services d’analyse afin de valoriser ses archives d’images.

Fondée en 2013, la société Orbital Insight propose le même type de services que son homologue Spaceknow et profite des archives d’images haute résolution de DigitalGlobe grâce a un partenariat signé en 2015 pour fournir des informations pertinentes, à la demande de ses clients. La startup propose différents produits comme un outil de surveillance mondiale des stocks de pétrole brut ou encore des zones commerciales Américaines pour monitorer la fréquentation des grandes enseignes et en déduire leur santé financière. On notera le soin porté à l’interface permettant de restituer les données produites.

Un marché prometteur

Un nouvel équilibre se met progressivement en place entre nouveaux et anciens acteurs de l’observation de la Terre. Les sociétés cherchent tirer leur épingle du jeu en étoffant leur offre image via l’emploi combiné de constellations de petits satellites d’observation et de satellites plus finement résolus. Cet effort est également suivi par le développement de produits et services dérivés pour intéresser de nouveaux marchés. L’essor de technologies innovantes dont notamment le développement de l’intelligence artificielle ont permis la mise en place de nouvelles stratégies pour collecter et analyser de grande quantités de données géospatiales à moindre coût.

L’utilisation des techniques d’apprentissage machine pour traiter automatiquement les masses de données images semble aujourd’hui être une stratégie payante pour extraire efficacement des données de valeur. Le positionnement de ces entreprises spatiales repose sur un nouvel écosystème dans lequel des partenaires spécialistes de la donnée et des nouvelles technologies (tels que Spaceknow, Orbital Insight ou EarthCube en France) tirent parti de leur expertise pour créer de nouvelles solutions, leur évitant ainsi des coûts substantiels liés à la possession ainsi qu’à l’exploitation d’infrastructure informatiques conséquentes pour assurer ces services.

Véritable fenêtre ouverte sur le monde d’aujourd’hui mais aussi d’hier (grâce aux archives d’images), les plateformes d’accès et d’analyses orientées vers les utilisateurs sont essentielles aux ambitions commerciales des entreprises spatiales. Leur développement contribue largement à la démocratisation de l’imagerie d’origine spatiale auprès d’un grand nombre de clients potentiels, en fournissant des produits dérivés et applications pertinentes, adaptées aux besoins de chaque secteur.

Jean-Philippe Morisseau

  1. T. Pultarova, « From selling data to selling answers, EO market faces transformation » http://spacenews.com/from-selling-data-to-selling-answers-eo-market-faces-transformation/?lipi=urn%3Ali%3Apage%3Ad_flagship3_feed%3BcprWteL4QiGyP4B91%2BSnaA%3D%3D
  2. X. Pasco, « Le nouvel âge spatial: De la Guerre froide au New Space », p125-126
  3. D. Werner, « Pentagon’s DIUx unit looks for persistent imagery, small rockets and broadband networks », http://spacenews.com/pentagons-diux-unit-looks-for-persistent-imagery-small-rockets-and-broadband-networks/?utm_content=buffercd4ec_utm_medium=social_utm_source=twitter.com_utm_campaign=buffer_sthash.9tpYWPsd.mjjo&lipi=urn%3Ali%3Apage%3Ad_flagship3_feed%3BKbyZL87vTrO%2FVCVYaHLrIg%3D%3D
  4. S. Scoles, « High-res satellites want to track human activity from space », https://www-wired-com.cdn.ampproject.org/c/s/www.wired.com/story/high-res-satellites-want-to-track-human-activity-from-space/amp
  5. Blog satellite observation, « Smallsat Constellations », https://satelliteobservation.wordpress.com/2017/02/11/smallsat-constellations/
  6. S. Scoles, « SPACEX WANTS TO LAUNCH THOUSANDS OF SATELLITES. WHAT ON EARTH FOR? » https://www.wired.com/story/spacex-wants-to-launch-thousands-of-satellites-what-for/
  7. A. Bauer, »Airbus mise gros sur les satellites d’observation », https://www.lesechos.fr/industrie-services/air-defense/030565740590-airbus-mise-gros-sur-les-satellites-dobservation-2114376.php
  8. Airbus DS, « Airbus offre à SpaceKnow l’accès à « One Atlas » pour le développement de nouvelles analyses », http://www.airbus.com/newsroom/press-releases/en/2017/05/airbus-to-provide-spaceknow-with-access-to-one-atlas-for-development-of-new-analytics.html

  9. M. Cabirol, « Observation spatiale : comment Thales se relance en force », http://www.latribune.fr/entreprises-finance/industrie/aeronautique-defense/observation-spatiale-comment-thales-se-relance-en-force-dans-la-course-aux-armements-750331.html?lipi=urn%3Ali%3Apage%3Ad_flagship3_feed%3Bak7FPkAESEyruzMKqzfH9w%3D%3D
  10. F. Mie, « Un marché de l’observation de la terre depuis l’espace en mutation », http://www.defense.gouv.fr/content/download/508221/8593743/EcoDef%2094.pdf
  11. NGA MediaRoom, « NGA introductory contract with Planet to utilize small satellite imagery », https://www.nga.mil/MediaRoom/PressReleases/Pages/NGA-introductory-contract-with-Planet-to-utilize-small-satellite-imagery.aspx
  12. K.Russel, « NGA Pursues Public-Private Partnerships for New GEOINT Solutions », http://www.satellitetoday.com/government/2017/08/08/nga-pursues-public-private-partnerships-new-geoint-solutions/
  13. R. Decourt, « Découvrez la plus grande flotte de microsatellites au monde », http://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/satellite-decouvrez-plus-grande-flotte-microsatellites-monde-4851/
  14. DigitalGlobe, « DigitalGlobe expands partnership with Orbital Insight »,  http://blog.digitalglobe.com/news/digitalglobe-expands-partnership-with-orbital-insight/

3 réflexions sur “Le marché de l’observation spatiale en pleine effervescence

  1. Bonjour, article très pertinent.
    Une question toutefois: sans trahir de secret, comment la défense peut-elle (voire utilise-t-elle) ces nouvelles opportunités? Une résolution spatiale submétrique associée à une résolution temporelle correcte (cad plusieurs fois par jour) devrait être acceptable pour satisfaire le tempo des opérations militaires.
    Merci

    Aimé par 1 personne

    1. Merci pour votre question. Une évolution des méthodes, processus et techniques seront indéniablement nécessaires au sein de la Défense pour profiter efficacement de ces nouvelles opportunités. L’accroissement exponentiel des données produites par ces constellations va nécessiter la mise en place de solutions innovantes et automatisées pour gérer ces données de manière « intelligente ». Dans une autre mesure, il est également probable que l’externalisation soit susceptible de jouer un rôle important pour appréhender ces nouveaux défis.

      Aimé par 1 personne

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