La guerre en Ukraine a mis en lumière la puissance de l’imagerie satellitaire de manière nouvelle et a déjà modifié la manière dont l’armée utilise tactiquement la reconnaissance orbitale et a modifié la perception du public. À titre d’exemple, lorsque la Russie envisageait initialement d’envahir l’Ukraine, le gouvernement des États-Unis a acheté davantage de imagerie satellitaire commerciale fournir un flux d'informations au public et à l'Ukraine à des niveaux sans précédent, ne laissant aucune place à la question des intentions de la Russie. Dans le paysage en évolution de l’imagerie satellitaire pour l’aérospatiale et la défense, l’importance stratégique de l’orbite terrestre très basse (VLEO) devient de plus en plus évidente. Plus précisément, les satellites volant à la moitié de l’altitude des anciens satellites en orbite terrestre basse (LEO) – généralement entre 250 et 350 km – sont deux fois plus proches de l’action au sol et sont donc mieux à même de l’observer. La possibilité de positionner les satellites plus près de la Terre a ouvert de nouvelles possibilités, notamment pour les opérations militaires et de renseignement. Même si la mise en orbite à cette altitude comportait des défis techniques à surmonter, les fruits du travail de R&D sont désormais en train d’être réalisés. Cependant, VLEO n’est pas vraiment un domaine nouveau.

Le programme de satellite Corona a été l’une des premières incursions des États-Unis dans la reconnaissance spatiale pendant la guerre froide. En 1960, un avion espion U-2 de l’Air Force a été abattu par un missile sol-air alors qu’il collectait des images au-dessus de l’Union soviétique, accélérant ainsi les projets américains visant à commencer à collecter des images aériennes à partir de satellites plutôt que d’avions. Lancé tout au long des années 1960 et au début des années 1970, Corona était une famille de satellites de reconnaissance stratégique achetés et exploités par la CIA en collaboration avec l'Air Force. Ces satellites étaient en fait des étages supérieurs modifiés de fusée Agena équipés de caméras qui volaient à des altitudes VLEO – généralement inférieures à 150 km. À cette époque, les appareils photo numériques n'existaient pas, les films étaient donc largués sur Terre dans des véhicules de retour de satellite, qui étaient ensuite récupérés et traités par des analystes du renseignement aux États-Unis. Même s'il s'agissait d'une nouvelle approche du VLEO à l'époque, transformer des fusées en satellites n'était pas une approche nouvelle. pratique aujourd'hui.

Ces dernières années, les États-Unis (y compris plusieurs entreprises et laboratoires nationaux tels que le laboratoire Lincoln du MIT), l’Union européenne, le Japon et la Chine ont tous mené des démonstrations modernes de VLEO. Des avancées clés ont permis aux satellites VLEO de fonctionner dans les domaines suivants : propulsion électrique, navigation, informatique embarquée et imagerie numérique à faible coût. Certaines missions VLEO modernes remarquables sont l'explorateur de champ de gravité et de circulation océanique à l'état stable de l'Agence spatiale européenne, qui a été opérationnel de mars 2009 à novembre 2013. Il a été conçu pour cartographier la gravité de la Terre tout en opérant à une altitude d'environ 255 km. Ensuite, en 2017, la société japonaise JAXA a fait voler son satellite d'essai à très basse altitude doté de capteurs et d'une caméra. Elle a achevé sa mission en 2019. Plus récemment, l'Agence spatiale européenne a attribué le programme Skimsat à Thales Alenia Space et Redwire, qui vise à réduire le coût des observations de la Terre en opérant en VLEO.

Grâce à ces avancées et démonstrations, les missions de sécurité nationale pourront bientôt utiliser VLEO pour débloquer des images à plus haute résolution tout en réduisant les coûts. Le coût peut être réduit en utilisant des lanceurs plus petits ; utiliser des caméras disponibles dans le commerce qui ne nécessitent pas l'électronique résistante aux radiations nécessaire pour fonctionner sur des orbites plus élevées ; et en ne nécessitant pas de grandes optiques pour compenser les altitudes plus élevées de LEO. Mais fonctionner en VLEO ne signifie pas seulement une résolution plus élevée et des économies de coûts, cela présente également une atténuation unique de la menace croissante des débris spatiaux en LEO.

Les débris et les étages abandonnés provenant d’un nombre rapidement croissant de lancements commerciaux contribuent au problème des débris orbitaux. L’exemple le plus poignant est peut-être celui du test de missile antisatellite effectué par la Russie. Dans un acte imprudent le 15 novembre 2021, la Russie a tiré un missile dans l’espace, ciblant et détruisant son propre satellite, créant un nuage de débris qui a ensuite menacé la vie des astronautes (et des cosmonautes russes) à bord de la Station spatiale internationale. Comme nous le savons dans l'industrie, et de nombreux fans occasionnels de l'espace ont appris grâce au film Gravity, les collisions d'objets en LEO peuvent provoquer des réactions en chaîne en cascade. Le nuage de débris sur les orbites LEO peut persister pendant une décennie ou plus. Cependant, VLEO est autonettoyant. Les débris et les satellites non propulsés rentrent naturellement dans la haute atmosphère terrestre et se désintègrent en toute sécurité, généralement en quelques jours, réduisant ainsi considérablement le risque pour les autres satellites VLEO opérationnels.

Des concurrents proches de la concurrence ont également constaté les avantages de VLEO et ont lancé des programmes pour tirer parti du domaine. La China Aerospace Science and Industry Corporation, acteur clé du secteur de la défense chinois, a annoncé des plans déployer une constellation de satellites VLEO. Ces satellites, en orbite à des altitudes comprises entre 150 et 300 kilomètres, représentent une étape importante dans l'ambition de la Chine de renforcer ses capacités de télédétection, promettant une imagerie à plus haute résolution et une transmission de données plus rapide. 

Le général James Dickinson, ancien commandant du Commandement spatial des États-Unis, a publié en 2021 sa vision stratégique intitulée «Jamais un jour sans espace», qui souligne que « nos concurrents cherchent à empêcher notre accès sans entrave à l’espace et à nous priver de notre liberté d’opérer dans l’espace ». Comme nous l’avons vu, la valeur que VLEO offre aux États-Unis et à leurs alliés est trop importante pour être perdue. La combinaison d’images haute résolution, de systèmes de propulsion innovants et de l’aspect durabilité des opérations VLEO en fait un domaine crucial pour l’avenir des opérations de défense et de renseignement. À mesure que ces développements se déroulent, VLEO est sur le point de jouer un rôle central dans l’élaboration de la dynamique de la stratégie de défense spatiale.

Spence Wise est vice-président principal, missions et plates-formes chez Redwire Corporation, une société mondiale d'infrastructures spatiales et d'innovation permettant des programmes de sécurité civile, commerciale et nationale. Spence a passé plus de 15 ans à développer, commercialiser et défendre des technologies et des architectures spatiales innovantes pour soutenir les missions critiques de sécurité nationale.

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• La source: https://spacenews.com/eyes-sky-increasing-importance-very-low-earth-orbit-vleo-national-security/