Plongez dans l’avenir de la physique des particules avec le CERN et explorez les alternatives à la fibre optique grâce à Starlink dans cette nouvelle chronique Futurs Numériques. Deux domaines, une vision : l’innovation redéfinit notre monde.
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Starlink va très bientôt ouvrir la commercialisation de ses services en France.
C’est quoi Starlink ?
C’est une nouvelle façon de recevoir Internet, où que vous soyez sur Terre, et à haut débit. Le système repose sur une constellation de satellites. Et où que vous soyez sur la planète, vous pouvez toujours pointer une antenne sur votre toit pour accéder à Internet. Cela fonctionnera partout, même dans la campagne la plus profonde, au cœur d’un désert, au sommet d’une haute montagne, même si vous êtes dans ce que l’on appelle une zone blanche.
Internet par satellite, cela existe depuis plus de 20 ans déjà !
Effectivement, des fournisseurs d’accès à Internet disposent déjà de tels services. Vous pouvez déjà accéder à du haut débit par ce biais, mais il y a de nombreux défaut avec ces services. Les satellites utilisés sont des satellites géostationnaires, c’est à dire qu’ils sont sur une orbite où leur vitesse de déplacement autour de la Terre est rigoureusement la même que la vitesse à laquelle notre planète tourne. Du coups, ils sont toujours exactement au même endroit au-dessus de nos têtes. Il suffit donc de pointer l’antenne dessus.
En quoi c’est un défaut ?
Tout simplement, l’orbite utilisée pour les satellites géostationnaires est situé à 36 000 km de la Terre. Et cela commence à être loin pour y envoyer et recevoir des données. Imaginez que vous lancez une requête sur un moteur de recherche de vidéo. Votre requête est envoyée au satellite à la vitesse de la lumière. Il faut donc 120 millisecondes pour atteindre le satellite. Le satellite renvoie ensuite votre requête sur une antenne située sur Terre, ce qui prends de nouveau 120 millisecondes. Votre requête va ensuite sur le serveur de votre moteur de recherche : Google, Youtube, Netflix, etc. Ce serveur renverra le résultat à l’antenne située sur Terre. Ces temps de trajets sur Terre sont très courts car les distances sont petites, de l’ordre de quelques millisecondes. L’antenne renverra le résultat au satellite, 120 millisecondes supplémentaires. Et le satellite renverra enfin le résultat à votre propre antenne, et encore 120 millisecondes. Nous sommes au minimum donc à un total de 480 millisecondes, rien que pour les trajets entre la Terre et le satellite. En comptant la latence supplémentaire, via les serveurs et la gestion de perte de paquets, nous arrivons en réalité à une durée de 650 ms entre votre requête et la réponse. C’est ce que l’on appelle le ping.
Hoo, ça va ! C’est pas la mort d’attendre, c’est même pas une seconde !
Oui, sur une recherche sur Youtube ou Netflix, attendre un peu plus d’une demi-secondes, ce n’est pas embêtant. Surtout qu’une fois que votre vidéo est lancée, le débit peut être assez bon. On parle de 50 Mb/s en réception et 8 Mb en émission, ce qui est loin d’être mauvais. On a l’équivalent d’un très bon ADSL ou du débit d’une petite fibre.
Mais si je parle de ping de 650 ms à un joueur par exemple, il vous dira que ce n’est même pas la peine d’y penser ! Un ping aussi important ne vous donne accès qu’aux applications non interactives, uniquement de consultation. C’est, par exemple, absolument impossible de jouer en ligne, faire du partage d’écran ou utiliser des éditeurs de documents en ligne comme Google Docs ou Office en ligne. Il vous faudra attendre 650 ms avant que vous puissiez voir le chiffre que vous venez d’entrer dans votre document. Et pareil entre chaque caractère ! Pour les joueurs en ligne, cela devient tout simplement inutilisable car la moindre direction que vous entrez ne sera perçu par le serveur que 325 ms plus tard et 650 ms sur votre écran. Pendant ce temps les autres joueurs vont auront déjà fragué 3 fois ou votre voiture se sera pris le premier poteau sur le rebord de la route. Un ping classique sur réseau 4G ou par l’ADSL est de 20 à 50 ms et le ping de la fibre ne dépasse généralement pas les 3 à 5 ms.
Et en quoi Starlink est une révolution ?
Tout simplement, les satellites sont à une altitude bien plus basse, environ 550 km seulement, soit 65 fois plus prêts ! Le ping est donc divisé par 65, on arrive entre 10 et 20 ms, ce qui est largement suffisant pour les applications interactives et le jeu.
Comment ce satellite reste au-dessus de nous alors ?
C’est tout simplement une autre approche qui est utilisée. Il n’y a plus un seul satellite géostationnaire au-dessus de vous, mais toute une constellation de satellites. A l’heure d’aujourd’hui, ce sont près de 1000 satellites Starlink qui sont répartis au-dessus de nos têtes. Lorsque vous pointez une antenne de la constellation, vous êtes sûr d’avoir toujours au moins un satellite avec qui communiquer.
Très régulièrement, SpaceX envoie plusieurs dizaines et bientôt des centaines de satellites d’un coups à bord de leurs fusées Falcon 9 et bientôt Starship. D’ailleurs, si vous voulez plus d’informations sur la future fusée Starship, la plus puissante de l’histoire, vous pouvez vous rendre sur ma chronique numéro 7 dont voici la fiche.
L’objectif annoncé par Starlink est d’avoir en tout 42 000 satellites en orbite pour une utilisation optimale.
Ce sont pas ces satellites qui gênent les astronomes ?
Oui, effectivement. Starlink est une source de pollution lumineuse. Lorsqu’une fusée Falcon 9 déploie ses dizaines de satellites à chaque lancers, nous pouvons les voir à la queue-leu-leu, dans le ciel au coucher du soleil ou à son lever. Les rayons de notre étoile viennent rebondir sur eux et ils deviennent ainsi très visibles, sous la forme d’un ligne de points quasiment immobile dans le ciel. Certaines de ces lignes ont déjà été prises pour des OVNIs par des personnes ne connaissant pas le phénomène.
Cette pollution lumineuse pose notamment problème aux astronomes qui ne peuvent plus observer d’astres qui se situent dans la zone où se trouve cette traînée, à trop forte luminance. SpaceX tente à chaque envoi de trouver une solution, notamment en peignant ses satellites avec une peinture qui ne réfléchit pas la lumière. C’est mieux, mais ce n’est pas encore parfait.
Et c’est un problème permanent ?
Non, heureusement. Les satellites Starlink ne sont un problème que pendant la durée de leur mise en orbite. Une fois que chaque satellite a rejoint sa place définitive, le problème disparaît.
C’est pas un problème tous ces satellites là-haut ?
Effectivement, beaucoup de satellites en fin de vie posent problème. Ils peuvent entrer en collision entre eux et leur destruction peut causer la création de milliers, voire millions de petites pièces qui fileront à des vitesses vertigineuses dans l’espace. Si une fusée ou un astronaute se retrouve sur la trajectoire d’un de ces satellite ou d’un de ses débris, cela peut devenir un piège mortel.
Pour les satellites en fin de vie, nous les plaçons souvent dans ce que l’on appelle des orbites garage, c’est à dire des orbites où l’on envoie peu de missions, habitées ou automatiques. De plus, même si l’on regarde une carte des débris spatiaux, nous avons l’impression que c’est devenu une immense poubelle ! Or, en réalité, chaque point que nous voyons est à des centaines, voire des milliers de km, les uns des autres. C’est aujourd’hui encore très peu probable de se retrouver sur la trajectoire de l’un d’eux. Mais ce n’est pas impossible, non plus !
Enfin, les satellites Starlink sont envoyés en orbite basse, à seulement 550 km d’altitude. A cette altitude, même si l’atmosphère y est extrêmement rare, elle n’est pas encore complètement absente. Les satellites en fin de vie vont donc freiner leur course progressivement, en se rapprochant de plus en plus de notre planète. Jusqu’au jour où ceux-ci seront trop freinés pour se maintenir en orbite et viendront exploser sous la forme d’une simple étoile filante lorsqu’ils rentreront, à haute vitesse, dans les hautes couches de l’atmosphère.
Quel est le prix d’une connexion à Starlink ?
C’est là où le bas blesse. Le tarif se repose sur les tarifs de connexion à Internet aux États-Unis. Il ne faut pas oublier que l’Europe et la France bénéficient de tarifs très avantageux par rapport au reste du globe. Aux États-Unis, une connexion Internet est de l’ordre de 100 $ par mois quand nous avons le droit à des tarifs situés entre 10 et 50 € par mois suivant les services dont vous avez besoin.
Pour vous connecter à Starlink, il vous faudra déjà acquérir une antenne compatible au tarif d’environ 500 €, puis vous aurez à payer un abonnement d’environ 100 € tous les mois. C’est pourquoi, du moins en Europe, sauf si les prix baissent plus tard, Starlink sera à réserver pour les zones blanches, là où le haut débit n’est pas encore accessible.
Et quel est le débit justement ?
Aujourd’hui, avec seulement 1 000 satellites en orbite sur les 42 000 prévus, Starlink propose un débit d’environ 50 Mb par secondes, en gros un très bon ADSL ou un petit débit fibre. Le ping est encore assez haut, puisqu’il est de 20 à 40 ms, mais déjà 10 fois inférieur à un ping de satellite géostationnaire.
Elon Musk a annoncé qu’avant la fin de l’année, les débits devraient grimper à 300 Mb et le ping baisser à 20 ms. Nous commençons à avoir ici les capacités d’une connexion fibre de bonne qualité.
Y a t-il des concurrents à Starlink ?
Oui, mais pas encore opérationnels. Les anglais OneWeb ont déjà lancés quelques dizaines de satellites de leur flotte avec des fusées russes Soyouz. La future fusée européenne Ariane 6 est pressentie pour continuer la livraison des satellites lorsque celle-ci sera, elle-même, opérationnelle en 2022. La constellation OneWeb devrait comporter 2 000 satellites dans sa flotte.
Amazon travaille également sur un projet de flotte de satellites, le projet Kuiper, qui devrait déployer 3 236 satellites en 10 ans.
D’ici une dizaine d’année, il est fort possible que les tarifs de connexion à ces constellations de satellites deviennent aussi intéressants que les offres fibres ou 4G et 5G. Ces constellations pourraient donc, à terme, supplanter les opérateurs Internet pour les foyers en offrant une mise en place plus aisée que les offres filaires actuelles.
Quand aux appareils mobiles, à moins que des antennes satellites puissent être assez miniaturisées pour être intégrées dans nos téléphones, lunettes connectées et ordinateurs, tout en pouvant fonctionner à l’intérieur de bâtiments, ceux-ci continueront probablement de fonctionner encore sur des réseaux hertziens comme le font nos réseaux 4G et 5G actuels. Mais, sait-on jamais !
Dans quelques décennies, nous devrions commencer à utiliser des centrales à fusion afin de produire de l’énergie propre tout en se protégeant de tout accident potentiel sur une centrale à fission nucléaire actuelle. Pour en savoir plus, je vous propose de cliquer sur l’épisode numéro 3 disponible dans mes fiches.
En attendant cette révolution de la production énergétique, le Danemark va tenter une nouvelle voie très prometteuse.
A 80 km de la côte ouest du pays, le Danemark va construire une immense ferme éolienne qui devrait compter plusieurs centaines d’éoliennes reliées à une île artificielle de 120 000 m², soit la superficie de 18 terrains de football. Ce projet à 28 milliards d’Euros sera le plus grand projet de construction de l’histoire du pays.
La puissance générée par ces éoliennes devrait produire tout d’abord 3 Gw/h entre 2027 et 2030, puis jusqu’à 10 Gw/h à terme.
Et ça donne quoi ?
Disons que 10 Gw/h suffisent pour alimenter jusqu’à 10 millions de foyers ! Par comparaison, une centrale nucléaire à fission actuelle ne dépasse que rarement 1 Gw/h. Et 10 Gw/h représente le tiers de la consommation d’un pays comme la France.
Mais il n’y a que 8 millions d’habitants au Danemark !
C’est là que cela devient intéressant. C’est que non seulement, l’ensemble du pays sera couvert, mais le Danemark pourra également commercialiser l’excédent d’énergie aux pays qui l’entourent !
Haaa, malin !
Le Danemark s’est engagé à réduire de 70 % ses émissions de CO2 d’ici 2050 ! Après avoir annoncé se passer de ses gisements de pétroles et de gaz dans la mer du Nord à la même période, le pays devrait devenir un exemple de la transition énergétique.
L’impression 3D est une véritable révolution dans de nombreux domaines. Nous l’avons déjà vu notamment pour son exemple dans la construction de bâtiments. Vous pouvez retrouver cette chronique dans l’épisode numéro 13, qui est dans cette fiche.
Cette fois-ci, nous allons voir une de ses applications dans le domaine médical. C’est d’ailleurs loin d’être la seule application de l’impression 3D dans le milieu médical.
Il est déjà possible d’imprimer des dents, des os, voire des organes avec une imprimante 3D. Mais jusque là, l’impression était faite à l’extérieur du corps humain, puis implantées ensuite.
Ici, la nouveauté vient du fait que des chercheurs australiens ont mis au point une technique pour imprimer de l’os directement dans le corps du patient.
Pour éviter tout rejet d’un os artificiel, il était, jusqu’à présent, question de faire des greffes osseuses autologues. C’est à dire que la réparation d’os était faite à partir de bouts d’os ponctionnés ailleurs sur le squelette du même patient. Ce qui multiplie la durée des interventions, voire même leur nombre, et cela pouvait causer des préjudice à la partie ponctionnée.
Les travaux de ces chercheurs ont menés à expérimenter une impression 3D, directement sur le patient, à température ambiante. Les tissus imprimés sont un mélange de céramique et de cellules vivantes provenant du patient. Ces cellules vont se multiplier ensuite, naturellement, pendant plusieurs semaines jusqu’à réparer l’os de façon durable.