N° 4991

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ASSEMBLÉE   NATIONALE

CONSTITUTION DU 4 OCTOBRE 1958

QUINZIÈME LÉGISLATURE

 

Enregistré à la Présidence de l’Assemblée nationale le 3 février 2022.

RAPPORT D’INFORMATION

DÉPOSÉ

en application de l’article 145 du Règlement

PAR LA COMMISSION DES AFFAIRES ÉTRANGÈRES

en conclusion des travaux d’une mission d’information constituée le 3 février 2021

sur l’espace

et présenté par

MM. Pierre CABARÉ et Jean-Paul LECOQ,

Députés

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 SOMMAIRE 

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Synthèse des propositions du rapport

introduction

I. L’espace au cœur de la gÉopolitique mondiale

A. la multiplication des acteurs spatiaux : une course À l’espace

1. Des acteurs institutionnels plus ambitieux et plus nombreux

a. Les États-Unis, une hyperpuissance spatiale

i. Une avance technologique et des moyens sans équivalent

ii. Une nouvelle dynamique impulsée par l’administration de Donald Trump et reprise partiellement par celle de Joe Biden

b. La Russie, une puissance en perte de vitesse

i. Une puissance héritée de l’URSS

ii. Une vision stratégique hésitante et bouleversée par des difficultés économiques

c. La Chine : une politique spatiale ambitieuse, avec ses caractéristiques propres

i. Un accès autonome à l’espace depuis plus de cinquante ans, contrôlé par l’armée

ii. Des programmes spatiaux simultanés, tous ambitieux

d. L’Europe et le Japon : deux puissances technologiques qui excluent encore le vol habité

i. L’Europe : une puissance spatiale incontestable mais dont l’organisation est fragmentée

ii. Le Japon : des technologies de pointe

e. Les autres nations du spatial : un cercle de plus en plus large

i. Les autres puissances spatiales

ii. Un accès à l’espace ouvert à d’autres nations : focus sur l’Afrique

2. Des entreprises qui bouleversent le paradigme spatial

a. Le New Space, une révolution industrielle américaine

i. Les acteurs privés sur le devant de la scène

ii. Des entreprises soutenues par le secteur public

iii. Des innovations technologiques majeures

b. Une industrie spatiale française et européenne qui peine à se renouveler

i. Quatre grands industriels à la tête de l’industrie spatiale européenne

ii. Un « New Space » européen encore en développement

c. Un développement inégal dans les autres pays

B. Des enjeux nouveaux expliquent le bouleversement du paysage spatial international

1. L’espace est de plus en plus attractif pour les acteurs publics et privés

a. Un secteur plus accessible et plus performant

b. Un secteur toujours plus stratégique

i. Des infrastructures spatiales au cœur du monde numérique

ii. Un outil de développement

iii. Un enjeu de souveraineté

2. Une militarisation et une arsenalisation de l’espace

a. Un milieu incontournable pour les armées

i. Un milieu déjà perçu comme stratégique par les armées

ii. De nouvelles opportunités technologiques avec le New Space

iii. Un théâtre des tensions internationales

b. Une évolution de la doctrine et des moyens militaires déployés dans l’espace

i. Des doctrines militaires et des forces dédiées à l’espace

ii. Une nouvelle ambition capacitaire

3. À long terme : l’enjeu de l’exploitation des ressources spatiales

C. les dÉbris spatiaux, un risque majeur pour l’exploitation de L’ORBITE TERRESTRE

1. Plus de 300 millions de débris spatiaux en orbite

2. Une augmentation exponentielle

3. Une menace pour la sécurité spatiale et terrestre

II. une coopÉration limitÉe par certaines ambitions nationales

A. Une coopÉration internationale SINGULIÈre

1. Une coopération scientifique et technologique internationale très développée

a. Une multiplication des accords de coopération bilatérale

i. Les États-Unis

ii. La France

iii. La Chine

iv. La Russie

b. Des instances de coopération multilatérale depuis plus de soixante ans

c. Une coopération scientifique au service de la paix

i. Une coopération scientifique qui dépasse les tensions géopolitiques

ii. Une limite : la marginalisation de la Chine

2. Des formes de coopération militaire

B. Un Cadre juridique et une gouvernance contraints par les intérêts de certaines puissances

1. Des grands traités au « droit mou »

a. Les grands traités

i. Cinq traités conclus entre 1967 et 1979 structurent encore le droit de l’espace

ii. Les autres sources du droit international

b. Les dernières normes : du « droit mou »

2. Un « dilemme du prisonnier » encouragé par certaines puissances spatiales

a. Un impératif : réguler les nouvelles activités spatiales

b. Des législations nationales centrées sur les intérêts nationaux à court terme

c. Les Accords Artemis : une redéfinition du droit international

III. un soutien politique et économique encore insuffisant en EUrope face aux enjeux

A. une indÉpendance spatiale européenne menacée

1. Une industrie européenne compétente mais très concurrencée

a. Les lanceurs européens : innover pour survivre

b. Repenser la filière aérospatiale dans l’enseignement supérieur pour mieux répondre aux besoins industriels

2. Une dépendance envers les États-Unis pour la surveillance et l’exploration de l’espace

B. un manque d’unité entre les pays européenS qui perdure malgré les changements institutionnels en cours

1. Une réorganisation institutionnelle amorcée

a. Une organisation institutionnelle morcelée

b. Une réorganisation en cours

c. Une répartition des rôles plus précise mais qui soulève encore des questions

2. De nouvelles ambitions européennes, mais une enveloppe budgétaire européenne qui demeure insuffisante

a. Une prise de conscience de l’importance du spatial

b. Un budget qui reste insuffisant dans le contexte international actuel

3. Une défense inégale du spatial selon les États européens

a. Un principe de préférence européenne difficile à mettre en œuvre

b. Des écarts d’ambitions entre les pays européens

IV. Trois axes de Propositions pour de nouvelles stratégies spatiales française et euROPÉENnE

A. au niveau national : conSOLIDER nos ATOUTS et lancer une consultation nationale sur le spatial

1. Poursuivre l’augmentation du budget public dédié à l’espace

2. Renforcer les efforts en faveur de l’innovation industrielle et de l’émergence des start-up

3. Inclure les citoyens et le Parlement dans la réflexion sur la politique spatiale française

B. au niveau EUropéen : utiliser la présidence française de l’union européenne pour proposer une stratégie spatiale commune et préparer la prochaine conférence ministérielle de l’esa

1. Accélérer les grands projets européens en cours, dont le projet de constellation européenne

2. Faire émerger un droit européen des opérations spatiales reposant sur l’expérience française

3. Proposer une stratégie spatiale commune en matière de sécurité et de défense

4. Clarifier la répartition des rôles entre les États membres, l’Agence spatiale européenne et les institutions européennes

5. Instaurer un véritable principe de préférence européenne contraignant pour l’utilisation des lanceurs européens

6. Lancer un débat européen sur l’assouplissement de la règle du « retour géographique »

7. Relancer la réflexion sur le vol habité

C. au niveau multilatéral : œuvrer pour garantir à tous un accès À l’espace

1. Agir pour permettre à tous les États d’accéder à l’espace

2. Proposer de nouvelles normes pour assurer la soutenabilité des activités spatiales

Examen en commission

annExe  1 : Liste des personnes auditionnÉes par les rapporteurs

annExe  2 : Liste DES acronymes et ANGLICISMES utilisés

annExe  3 : prÉsentation des orbites terrestres

Annexe  4 : Les lanceurs rÉutilisables amÉricains opÉrationnels ou en dÉveloppement AU 1er mars 2021

Annexe  5 : histoire du centre spatial guyanais de 1960 à 2018

Annexe  6 : Le tÉlEscope spatial James webb (JWST)

Annexe  7 : Le budget de l’esa en 2021


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   Synthèse des propositions du rapport

Au niveau national : consolider nos atouts et lancer une consultation nationale sur le spatial

1) Préserver voire augmenter le budget public national dédié au spatial.

2) Présenter l’ensemble des budgets spatiaux nationaux dans un document de politique transversale « espace ».

3) Renforcer les dispositifs en faveur de l’innovation industrielle et de l’émergence de start-up dans le domaine aérospatial. 

4) Financer très rapidement des projets de micro-lanceurs français pour rattraper le retard pris par la France.

5) Mener une réflexion sur l’organisation industrielle française et européenne, afin de simplifier et d’automatiser les processus de production.

6) Renforcer les aides publiques destinées aux écoles et aux étudiants en aérospatial et mieux promouvoir leurs formations à l’international.

7) Anticiper les évolutions des métiers du spatial à long terme, en créant des formations adéquates, et ouvrir et soutenir la création de nouvelles filières universitaires liées au spatial, notamment dans les métiers de l’assurance et du droit des activités spatiales.

8) Inscrire dans les programmes de géographie au lycée et à l’université les sujets spatiaux (enjeux géographiques et géopolitiques).

9) Organiser un débat au Parlement sur le ou les textes qui remplaceront la loi n° 2008-518 du 3 juin 2008 relative aux opérations spatiales (LOS).

10) Lancer une consultation nationale sur le spatial.

11) Intensifier les efforts de communication, de valorisation et de vulgarisation scientifique pour améliorer les connaissances sur l’espace, sur sa nature et sur son utilité pour la vie quotidienne.

12) Promouvoir une « culture du risque » dans l’économie spatiale et auprès des citoyens.

Au niveau européen : utiliser la présidence française du Conseil de l’Union européenne pour proposer une stratégie spatiale commune et préparer la prochaine conférence ministérielle de l’ESA

13) Accélérer la mise en œuvre des grands programmes spatiaux européens, dont le projet de constellation européenne.

14) Plaider pour une augmentation du budget spatial européen pour augmenter le volume des commandes institutionnelles et financer des projets innovants.

15) Moderniser le Centre Spatial Guyanais en mobilisant des fonds publics et privés.

16) Transposer la loi n° 2008-518 relative aux opérations spatiales (dite « LOS ») en directive européenne puis défendre le droit européen dans les instances internationales.

17) Définir une stratégie spatiale commune en matière de sécurité et de défense avant la fin de l’année 2022.

18) Développer un système européen de surveillance des activités spatiales et de suivi des débris spatiaux autonome des États-Unis en encourageant le partage de données entre les États et en investissant dans de nouveaux équipements.

19) Clarifier la répartition des tâches et des responsabilités entre les États membres, l’ESA et l’Union européenne (Commission européenne, Service européen pour l’action extérieure et EUSPA).

20) Instaurer un principe de préférence européenne contraignant pour l’utilisation des lanceurs européens pour les missions institutionnelles des États membres de l’Union européenne et de l’ESA.

21) Proposer un assouplissement de la règle du « retour géographique » lors de la prochaine conférence ministérielle de l’ESA ou, à défaut, une utilisation plus large du dispositif de « juste contribution ».

22) Débattre d’un éventuel programme de véhicule spatial habité européen lors de la prochaine conférence ministérielle de l’ESA.

23) Faire en sorte que la République tchèque et la Suède, qui sont les deux États qui composent le trio de présidence du Conseil de l’Union européenne jusqu’en juin 2023, soient constamment intégrées au travail de la France sur le spatial européen afin que ces sujets soient portés au plus haut niveau durant tout le trio de présidence.

Au plan multilatéral : Œuvrer pour garantir à tous un accès à l’espace

24) Utiliser l’aide publique au développement et les partenariats entre les agences spatiales pour permettre à tous les États candidats d’accéder à l’espace.

25) Renforcer toutes les initiatives européennes et internationales de la France en faveur d’une meilleure gestion du trafic spatial (Space Traffic Management, STM).

26) Définir au préalable une position européenne commune sur ce sujet avant la fin de la PFUE.

27) Repenser le rôle de l’Union Internationale des Télécommunications (UIT) pour construire une infrastructure de télécommunications spatiales plus durable et mieux partagée.

28) Négocier l’adoption d’une définition simple et unifiée des débris spatiaux par l’ONU.

29) Négocier un traité international contraignant sur la limitation et la récupération des débris spatiaux au sein de l’ONU.

30) Œuvrer à un traité d’interdiction des missiles ASAT et, plus largement, à une réflexion multilatérale autour de la militarisation et de l’arsenalisation de l’espace.

31) Utiliser le CUPEEA pour établir un régime juridique mondial sur l’exploitation des ressources spatiales.

32) Envisager une révision du « Traité sur la Lune » de 1979 dans le cadre de cette nouvelle réflexion sur l’exploitation des ressources spatiales.

33) Renforcer les équipes françaises qui participent aux négociations juridiques internationales sur le droit de l’espace extra-atmosphérique.

34) Organiser une conférence de haut niveau à Paris, en lien avec l’ONU, sur le thème des nouveaux enjeux spatiaux et de la coopération internationale.

 

 


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   introduction

Le 25 décembre 2021, le lancement du télescope spatial James Webb au Centre spatial guyanais, a marqué les esprits. Cette prouesse technologique résulte d’une coopération entre la NASA, l’Agence spatiale européenne (European Space Agency, ESA) et l’Agence spatiale canadienne (ASC), initiée en 2003.

Mais au-delà de cet événement, l’espace est depuis quelques années au cœur de l’actualité européenne et internationale : lancements spectaculaires d’entreprises américaines, projets de mégaconstellations de satellites dont une constellation européenne, renouveau de l’exploration spatiale avec des projets sur la Lune ou sur Mars, prolongation de l’exploitation de la Station spatiale internationale (ISS) jusqu’en 2030, tirs antisatellites et débats autour de la pollution spatiale engendrée, multiplication des projets de tourisme spatial, etc.

L’espace n’a jamais autant attiré les regards. Pour les États et pour les citoyens, il n’a jamais représenté une telle source d’opportunités et de risques. Il n’a jamais été aussi stratégique.

Dans un tel contexte, un rapport d’information de la commission des affaires étrangères de l’Assemblée nationale apparaissait indispensable pour appréhender la complexité du phénomène et contrôler la politique du Gouvernement sur ce sujet. Vos rapporteurs ont pu auditionner un très grand nombre d’acteurs (agences spatiales, organisations internationales, administrations françaises et européennes, scientifiques, universités, entreprises françaises et étrangères, etc.) à Paris, à Toulouse et en Guyane.

Au premier regard, l’espace ne semble plus être la « nouvelle frontière » décrite par le président américain John Fitzgerald Kennedy : il deviendrait progressivement accessible à tous. Une quarantaine d’États disposent désormais de programmes spatiaux nationaux et une centaine sont propriétaires de satellites. En outre, les acteurs privés jouent un rôle nouveau. Le phénomène du « New Space », venu des États-Unis, a permis d’aboutir à des innovations organisationnelles et technologiques majeures – dont le symbole est la réutilisation du premier étage du lanceur Falcon 9 de SpaceX – qui diminuent drastiquement le coût d’accès à l’espace.

L’espace est une source de développement et de souveraineté pour les États et une source de profit pour les entreprises. Le bureau des affaires spatiales de l’ONU évalue l’économie spatiale à 400 milliards de dollars (350 milliards d’euros). Les sociétés utilisent en effet de plus en plus de données spatiales (météorologie et observation de la Terre, navigation, télécommunications).

 

Lorsqu’on poursuit l’analyse, on constate que si l’espace attire, il devient aussi un far west. Le manque de réglementation internationale permet aux acteurs les plus puissants d’imposer leurs activités spatiales, quitte à menacer celles des autres, en orbite ou sur Terre. Ils acquièrent par exemple les meilleures positions en orbite et les meilleures fréquences. Surtout, l’absence de règles contraignantes a favorisé la prolifération des débris spatiaux, qui représentent une menace majeure pour les activités spatiales en raison du risque de survenue du « syndrome de Kessler », c’est-à-dire des collisions en cascade entre les objets en orbite, actifs ou non. En 2021, on dénombrait déjà plus de 300 millions de débris en orbite selon l’ESA. L’exploitation actuelle de l’espace n’est pas soutenable à moyen ou long termes.

Cette situation est d’autant plus regrettable que l’espace peut être un lieu exceptionnel de coopération internationale. Depuis les années 1960, la coopération scientifique spatiale a su dépasser les tensions géopolitiques à de nombreuses reprises, et même favoriser la paix.

En France et en Europe, nous avons pu constater une prise de conscience croissante de l’importance des enjeux spatiaux. Toutefois, les moyens et les méthodes déployées demeurent insuffisants, malgré plusieurs changements institutionnels bienvenus.  La présidence française de l’Union européenne (PFUE) et le prochain conseil ministériel de l’ESA, qui sera organisé les 22 et 23 novembre 2022 à Paris, sont donc des occasions uniques pour s’améliorer.

Nous présentons trente-quatre recommandations pour définir de nouvelles stratégies spatiales française et européenne, en mobilisant dès que possible ce calendrier européen favorable.

Nous souhaitons remercier l’ensemble des personnes auditionnées, nos collaborateurs parlementaires ainsi que l’administration de l’Assemblée nationale.

 


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I.   L’espace au cœur de la gÉopolitique mondiale

A.   la multiplication des acteurs spatiaux : une course À l’espace

De 1957 à 2021, environ 12 000 objets ont été mis en orbite d’après de registre du Bureau des affaires spatiales de l’ONU ([1]). En 2021, 8 000 satellites étaient encore en orbite dont environ 4 000 satellites américains, 1 600 russes, 600 chinois, 500 européens (dont 150 français), 220 japonais et 100 indiens.

Ces chiffres ne cessent d’augmenter. Selon Mme Isabelle Sourbès-Verger, chercheuse au CNRS, géographe et spécialiste des politiques spatiales : « Alors que de 1964 à 2014 le nombre d’objets lancés annuellement oscillait de quatre-vingts à cent cinquante satellites, les dernières années montrent une accélération croissante avec près de trois mille satellites lancés de 2017 à 2021 » ([2]). On constate une véritable course à l’espace et cette dernière ne concerne pas seulement les États. Les activités spatiales dépendent en effet de plus en plus de l’initiative privée.

1.   Des acteurs institutionnels plus ambitieux et plus nombreux

Pour Isabelle Sourbès-Verger, auditionnée par les rapporteurs, un État est qualifié de puissance spatiale stricto sensu lorsqu’il est autonome pour la fabrication et le lancement de ses satellites. Dix États et association d’États disposent aujourd’hui de ces capacités. Il s’agit par ordre chronologique de la Russie (en tant qu’héritière de l’Union soviétique), des États-Unis, du Japon, de la Chine, de l’Europe, de l’Inde et d’Israël avant les années 2000 puis de l’Iran, de la Corée du Nord et de la Corée du Sud.

Les pays peuvent aussi être classés en étudiant le contenu technologique des programmes spatiaux, ou plus simplement par le budget public dédié à l’espace. Les États-Unis se distinguent alors très nettement.

les budgets spatiaux dans le monde

Note : Les cercles représentent le montant du budget spatial du pays, en milliards de dollars ; les couleurs, la part du budget spatial dans le produit national brut (jaune : moins de 0,025 % ; vert clair de 0,04 % à 0,2 % ; vert foncé : plus de 0,2 %).

Source : Isabelle Sourbès-Verger.

a.   Les États-Unis, une hyperpuissance spatiale

i.   Une avance technologique et des moyens sans équivalent

Depuis le début de leur programme spatial dans les années 1950, les États-Unis dépensent chaque année plus de la moitié du budget spatial mondial (environ 50 milliards de dollars par an d’investissement). Le pays est ainsi devenu la première puissance spatiale, avec une avance technologique très nette sur ses compétiteurs.

Les institutions spatiales américaines les plus importantes sont d’une part, l’armée américaine (Département de la Défense, DoD en anglais) dont la Force spatiale des États-Unis (US Space Force) avec un budget d’environ 15 milliards de dollars en 2021 ([3]) et, d’autre part, la National Aeronautics and Space Administration (Administration nationale de l’aéronautique et de l’espace, NASA), dont les rapporteurs ont pu auditionner le représentant en Europe, Timothy Tawney. La NASA est une agence fédérale créée en 1958 qui est responsable d’une très grande partie du programme civil spatial américain, et qui disposait d’un budget annuel d’environ 23 milliards de dollars et employait environ 20 000 agents en 2021. Elle est leader dans la plupart des coopérations dans le domaine de la science et de l’exploration. Mondialement reconnue, elle contribue activement au soft power américain, c’est-à-dire à la capacité des États-Unis d’influencer et d’orienter les relations internationales en leur faveur, sans utiliser de moyens coercitifs (hard power).

Les États-Unis dominent le spatial, qu’il s’agisse des activités civiles, militaires, mais aussi désormais commerciales grâce aux entreprises du New Space. Dans chacun de ces domaines, les États-Unis possèdent des technologies de pointe. Ils disposent d’une très large gamme de lanceurs, avec par exemple :

-         pour l’entreprise Northtrop Grumman, le lanceur léger Minotaur (charge utile de 500 à 1 700 kilogrammes en orbite basse) et le lanceur moyen Antares (8 tonnes en orbite basse) ;

-         pour la société United Launch Alliance (ULA), le lanceur moyen Atlas V (8,2 à 18,9 tonnes en orbite basse, 4,7 à 8,9 tonnes en orbite géostationnaire) et le lanceur moyen à lourd Delta IV (11,4 à 28,8 tonnes en orbite basse ; 4,4 à 14,2 tonnes en orbite géostationnaire) ;

-         ou encore pour SpaceX, les lanceurs moyen à lourd Falcon 9 et lourd Falcon Heavy (voire I. A. 2).

Le pays utilise plusieurs bases de lancement, dont les plus importantes sont le Centre Spatial Kennedy (NASA) et la base de Cap Canaveral (Space Force) en Floride, et la base Vandeberg (Space Force) en Californie.

Les États-Unis sont aussi leaders en matière de vol habité. Ils financent la majorité du programme de la Station spatiale internationale (International Space Station, ISS). Ils ont également été les premiers à mettre en service un véhicule spatial réutilisable, la Navette spatiale (Space Shuttle en anglais) ([4]), utilisée de 1981 à 2011. Le programme a été stoppé du fait de deux accidents majeurs entraînant le décès de tout l’équipage d’astronautes (en 1986 avec la navette Challenger et en 2003 avec la navette Columbia), et du fait de coûts de fonctionnement et de remise en état de la navette exorbitants. En 2011, la puissance spatiale américaine a subi un déclassement majeur puisqu’elle a dû s’en remettre à la Russie pour convoyer des équipages vers l’ISS. Depuis 2020, c’est néanmoins l’entreprise SpaceX qui assure le transport de passagers vers l’ISS avec sa capsule Crew Dragon.

ii.   Une nouvelle dynamique impulsée par l’administration de Donald Trump et reprise partiellement par celle de Joe Biden

Si les États-Unis souhaitent dominer l’espace depuis le début de l’ère spatiale, le mandat du président américain Donald Trump a apporté une nouvelle dynamique, notamment en relançant la course à la Lune après la tentative avortée de son prédécesseur G.W. Bush ([5]) et en réorganisant l’administration. Au mois de juin 2017, le National Space Council (NSpC) a été recréé pour mieux coordonner la politique spatiale américaine, avec à sa tête le vice-président américain Mike Pence.

Sept directives (Space Policy Directives – SPD) ont été adoptées par la Maison Blanche de 2017 à 2021, sous l’impulsion du vice-président. La première (SPD-1) portait sur le vol habité et l’exploration du système solaire en engageant les États-Unis à retourner sur la Lune, présentée comme une première étape avant Mars. La NASA a alors proposé un nouveau projet établissant une base lunaire en 2028, mais cette date était trop tardive selon Mike Pence. Le vice-président a fait simplifier et accélérer le programme en 2019 ([6]). La nouvelle campagne lunaire, dénommée Artemis, devait envoyer des astronautes en 2024. Cette date a néanmoins été décalée d’au moins un an par la NASA en 2021.

Le programme Artemis

Le programme Artemis est un programme d’exploration habitée lancé en 2019 dont le coût dépasserait 30 milliards de dollars.

Son calendrier se compose de trois premières étapes :

-          une mission non habitée autour de la Lune afin de tester le lanceur super-lourd Space Launch System (SLS) développé par la NASA depuis 2011 ainsi que le vaisseau spatial Orion développé depuis 2016 (Artemis-1) ;

-          un premier vol habité autour de la Lune (Artemis-2) ;

-          l’arrivée sur la Lune de deux astronautes (une femme et un homme), initialement prévue en 2024, pour un séjour d’environ une semaine (Artemis-3). Cette mission permettrait de lancer la construction d’une base habitée au pôle Sud, qui nécessitera plusieurs autres missions successives. Cette région suscite un fort intérêt au niveau scientifique et en raison de la présence très probable de ressources indispensables à une présence humaine permanente sur la Lune voire utiles pour la Terre, pouvant être exploitées in situ (voir partie I.B.3).

Le programme nécessitera la création d’une station spatiale habitée en orbite lunaire appelée Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G) pour servir de relais entre la Terre et la Lune, ainsi qu’un vaisseau lunaire, le Human Landing System (HLS), qui transportera des astronautes de l’orbite lunaire à la surface de la Lune, et inversement.

La NASA coordonne le programme qui comprend des partenaires internationaux (voir la liste dans la partie II.A.1) et de nombreux acteurs privés. L’agence sous-traite une grande partie de la conception et de la production, dont l’alunisseur HLS confié à SpaceX (variante du vaisseau Starship).

Le calendrier, très serré, a dû être décalé. La mission Artemis-1 a été reportée au 12 février 2022 et Artemis-3 n’est pas prévue avant « au moins 2025 » selon la NASA. Ce retard résulte de difficultés techniques (retard dans le développement du lanceur SLS et du vaisseau Orion), financières (budget public alloué à la NASA insuffisant) et juridiques (litige entre l’entreprise Blue Origin et la NASA autour du choix de SpaceX pour l’alunisseur HLS).

Le programme Artemis témoigne de l’importance croissante des entreprises privées dans la politique spatiale américaine. Ces entreprises ont été à l’origine d’innovations majeures qui ont renforcé le leadership américain sur le spatial, y compris en matière commerciale. En 2020, les États-Unis captaient 70 % du marché des lancements commerciaux grâce à l’entreprise SpaceX.

Le programme Artemis a depuis été repris par l’administration Biden, même si l’exploration habitée a finalement été peu évoquée lors de la première réunion du NSpC organisée le 1er décembre 2021. Lors de cette réunion et dans un document publié au préalable (United States Priorities Framework), trois premières priorités ont plutôt été présentées : l’élaboration de normes de comportement dans l’espace, le renforcement de la place du spatial dans la lutte contre le changement climatique et le développement de la formation dans les sciences et les technologies afin de conserver le leadership américain en matière d’innovation ([7]).

De plus, le 31 décembre 2021, la NASA a rendu publique la décision de la Maison Blanche d’étendre la durée d’exploitation de l’ISS de 2024 à 2030.

Enfin, le programme d’exploration robotique de Mars de la NASA se poursuit, éventuellement pour préparer ensuite une mission humaine. En 2022, la NASA participera ainsi à la mission ExoMars (ESA, Russie). Des missions privées vers Mars s’organisent également, dont un projet SpaceX de colonisation de la planète.

b.   La Russie, une puissance en perte de vitesse

i.   Une puissance héritée de l’URSS

La Russie a été la première puissance spatiale de l’histoire, avec la mise en orbite du premier satellite Spoutnik 1 en 1957, puis l’envoi du premier homme dans l’espace, Youri Gagarine, en 1961. La politique spatiale reste encore aujourd’hui un atout majeur de la politique russe, hérité de l’ère soviétique.

Comme le rappelait Isabelle Sourbès-Verger dans un article publié en 2017 : « La Russie détient incontestablement une place à part sur la scène spatiale internationale. Elle est l’une des premières puissances de ce club très fermé puisqu’elle maîtrise la gamme complète des missions, tant civiles que militaires. Certes, ses performances sont bien moindres que celles des États-Unis, en particulier pour les systèmes militaires, mais elle possède des créneaux de compétence uniques. » ([8])

Le pays a développé des compétences propres en matière de vol habité, dont bénéficie l’ISS depuis l’entrée de la Russie dans ce programme en 1993. De juillet 2011 à mai 2020 (mise en service de la capsule Crew Dragon par SpaceX), la Russie avait même l’exclusivité pour la relève des équipages.

Le pays a également développé une gamme complète de lanceurs, permettant de placer en orbite des charges légères (lanceurs Kosmos 3-M, Rockot, Strela et Start-1), moyennes (Soyouz) ou lourdes (Proton, qui peut lancer jusqu’à 22 tonnes en orbite basse et 4 tonnes en orbite géostationnaire) ; et Angara (voir infra). Ces lanceurs sont utilisés sur quatre bases de lancement : Baïkonour au Kazakhstan, la principale base de lancement pour les lancements civils ; et en Russie, Plessetsk, Kapoustine Iar et Vostotchny, inaugurée en 2016 pour réduire la dépendance envers le Kazakhstan.

Ces lanceurs ont longtemps été couronnés de succès à l’international. Des sociétés américano-russes et européano-russes ont assuré la commercialisation des Proton et des Soyouz respectivement. La Russie a ainsi lancé près de 250 satellites américains depuis le début de l’ère spatiale et a permis au Centre spatial guyanais (CSG) d’exploiter le lanceur Soyouz. À l’inverse, la Russie n’a quasiment jamais eu besoin de recourir à des lanceurs étrangers.

ii.   Une vision stratégique hésitante et bouleversée par des difficultés économiques

Si le secteur spatial demeure une source de fierté pour la population russe, comme en témoignent le nom donné au vaccin russe contre le covid-19, « Spoutnik V », et le premier film de fiction tourné dans l’ISS en 2021, il est toutefois confronté à de nombreuses difficultés structurelles.

L’écosystème spatial russe s’est engagé dans une certaine modernisation, mais celle-ci reste insuffisante, que ce soit dans son organisation institutionnelle (notamment au sein de l’agence Roscosmos) et territoriale ([9]), ou dans sa capacité à innover, y compris dans le secteur des lanceurs. Les contrôles qualité et les délais de production sont régulièrement mis en cause. La nouvelle gamme de lanceurs Angara a fait son lancement inaugural le 27 décembre 2021, avec sept ans de retard. De même, la mission lunaire Luna-25 qui devait être lancée en octobre 2021, a été reportée en 2022.

Cette situation résulte notamment d’un budget dédié au spatial insuffisant par rapport aux ambitions politiques de la Russie : ce budget, qui devait être initialement de 5 milliards de dollars par an sur la période 2016-2025, soit déjà un budget 10 fois plus faible qu’aux États-Unis et 2,5 fois plus faible qu’en Chine ou en Europe, a été réduit à la suite de difficultés économiques ([10]). Il ne permet pas de financer l’ensemble des programmes spatiaux, et la situation devrait empirer avec la fin du monopole russe pour la desserte de l’ISS qui rapportait environ 80 millions de dollars par siège et la perte de parts de marché commerciales provoquée par la concurrence internationale accrue dans le domaine des lanceurs. Longtemps première puissance en termes de nombre de lancements, la Russie est désormais largement dépassée par les États-Unis et par la Chine.

Plus généralement, le pays manque de projet politique clair et constant pour le spatial, selon Isabelle Sourbès-Verger. Ce secteur reste perçu comme moins prioritaire que d’autres industries, telles que l’industrie des missiles. C’est finalement au travers d’un essai de test antisatellite que la Russie est apparue de manière significative sur la scène spatiale le 15 novembre 2021.

La stratégie spatiale russe semble balancer entre une orientation militaire plus engagée, ou le maintien des missions scientifiques majeures qui ont fait la puissance russe et ont contribué à son soft power, comme l’exploration spatiale lointaine. En l’absence d’un budget permettant de mener de front tous ces chantiers, les arbitrages politiques ne semblent jamais définitifs.

Bien que les derniers grands projets annoncés par la Russie (créer un vaisseau réutilisable, concevoir le lanceur super lourd Yenisei, déployer à 870 kilomètres d’altitude la méga constellation Sfera composée de 600 satellites de communication, relever des échantillons du sol de Vénus, créer une base lunaire avec la Chine, etc.) soient ambitieux, leur faisabilité reste plus qu’incertaine à une échelle de dix ans.

c.   La Chine : une politique spatiale ambitieuse, avec ses caractéristiques propres

i.   Un accès autonome à l’espace depuis plus de cinquante ans, contrôlé par l’armée

La Chine est considérée comme une puissance spatiale depuis le lancement en orbite de son premier satellite L’Orient est rouge 1 (Dong Fang Hong 1, DFH 1) par le lanceur Longue-Marche 1 le 24 avril 1970 ([11]).

Plusieurs acteurs contribuent à la politique spatiale chinoise. Parmi les acteurs publics, figurent l’Agence spatiale nationale de Chine (CNSA en anglais), créée en 1993, qui exerce une mission de coordination et des activités diplomatiques, ainsi que son autorité de tutelle, l’Administration d’État pour la science, la technologie et l’industrie pour la défense nationale (SASTIND en anglais), sous le contrôle du ministère de l’industrie et des technologies de l’information (MITI) et du Conseil d’État ([12]). L’Armée populaire de libération (APL) joue quant à elle un rôle central puisque le Département des systèmes spatiaux (DSS) de la Force de soutien stratégique (FSS) contrôle les centres de lancement, les centres de contrôle des satellites (en Chine notamment à Pékin et à Xi’an, en Argentine, au Kenya, en Namibie et au Pakistan) et les centres de surveillance de l’espace en mer (sept navires Yuanwang).

L’industrie spatiale chinoise est également importante. Ses acteurs principaux sont la China Aerospace Science and Technology Corporation (CASC) et la China Aerospace Science and Industry Corporation (CASIC), contrôlés par le Conseil d’État par l’intermédiaire de la Commission pour l’administration et la supervision des actifs de l’État (SASAC) ([13]).

ii.   Des programmes spatiaux simultanés, tous ambitieux

L’ambition chinoise en matière spatiale a été renforcée sous la présidence de Xi Jinping. Le Livre blanc sur les activités spatiales de la Chine publié en décembre 2016 et portant sur la période 2017-2022 la décrit ainsi : « Explorer le cosmos, développer l’industrie spatiale et faire de la Chine une puissance spatiale est un rêve que nous poursuivons sans relâche ».

Cette ambition se traduit dans un budget public spatial annuel d’au moins 8 à 9 milliards de dollars en 2019 et en 2020 ([14]), sans que les parts du civil, du militaire et de la recherche et développement ne puissent être distinguées.

La Chine a réalisé ces dernières années de grandes avancées, en multipliant le nombre de programmes spatiaux spécifiques. Pour Marc Julienne, responsable des activités Chine au Centre Asie de l’Institut français des relations internationales (IFRI), auditionné par les rapporteurs : « la Chine est, avec les États-Unis, la seule puissance à être en mesure de développer autant de programmes ambitieux simultanément. »

La Chine a tout d’abord amélioré son accès à l’espace. Le pays dispose de quatre bases de lancement (Jiuquan depuis 1958, Taiyuan depuis 1968, Xichang depuis 1984 et Wenchang depuis 2016, la mieux située, au sud de la Chine) et d’une large gamme de lanceurs Longue Marche (LM, ou CZ pour Changzheng en chinois), qui permet la mise en orbite de charges utiles légères ou lourdes sur toutes les orbites. Depuis 2019, le nouveau lanceur LM-5 peut même emporter des charges utiles de 25 tonnes en orbite basse et de 14 tonnes en orbite géostationnaire. Des projets de lanceur super lourd (LM-9) et de lanceur partiellement réutilisable (LM-8) sont également en cours. En 2019, avant la crise sanitaire, c’est la Chine qui a effectué le plus grand nombre de lancements au monde, avec 34 tirs dont 32 réussis. Pour leur part, la Russie a réalisé 25 tirs, les États-Unis 21 tirs (27 avec les 6 tirs réalisés par l’entreprise Rocket Lab depuis un port spatial néozélandais), l’Europe 6 tirs, l’Inde 6 tirs, l’Iran 3 tirs et le Japon 2 tirs.

La Chine a également lancé un programme de vol habité en 1992 et sa station spatiale baptisée Tiangong (Palais Céleste en mandarin ou Chinese Space Station en anglais, CSS) pourrait être opérationnelle d’ici la fin de l’année 2022 ([15]). Si l’ISS devait arrêter prochainement son activité, ou devenir privée, la Chine serait alors le seul État à disposer d’un laboratoire scientifique permanent en orbite basse terrestre (300 à 450 kilomètres). La Chine démontre ainsi à nouveau ses capacités scientifiques et technologiques, tout en délivrant directement un message d’indépendance.

Le pays a également réussi cinq missions d’exploration de la Lune dans le cadre du programme Chang’e : lancement de deux sondes lunaires en 2007 et 2010 ; placement de deux astromobiles en 2013 et en 2019, en réussissant un alunissage sur la face cachée de la Lune, soit une première mondiale ; récupération d’échantillons lunaires en 2020. La Chine poursuivra ces missions d’exploration robotique ([16]), et projette à moyen terme d’établir une base lunaire scientifique habitée, en coopération avec la Russie.

Enfin, depuis le mois de juillet 2020, la Chine réalise sa première mission d’exploration martienne, Tianwen-1 ([17]). Cette mission lui permet de figurer parmi les puissances déjà présentes (États-Unis, Russie, Europe, Inde, Émirats Arabes Unis) et même d’être la seule avec les États-Unis à disposer d’un rover sur le sol martien bien que de moindre complexité.

Il est toutefois important de rappeler que si la Chine est de plus en plus active dans le domaine spatial, elle ne dispose pas encore des mêmes capacités technologiques que les États-Unis, en particulier dans le domaine militaire. Son budget est sensiblement similaire au budget cumulé de l’Union européenne, de ses États membres et de l’ESA.

d.   L’Europe et le Japon : deux puissances technologiques qui excluent encore le vol habité

L’Europe et le Japon sont deux puissances spatiales reconnues pour leurs très grandes compétences technologiques, même si elles ont fait le choix de dépendre des États-Unis ou de la Russie pour le vol habité. Elles sont par exemple les seules puissances capables d’aller dans l’espace très lointain (ou « espace profond »), avec les États-Unis, ou de se poser sur des comètes et des astéroïdes. Néanmoins, ces deux puissances pourraient se faire distancer par les nouveaux acteurs du spatial.

i.   L’Europe : une puissance spatiale incontestable mais dont l’organisation est fragmentée

La compétence spatiale est fragmentée en Europe, à la fois horizontalement – entre l’Agence spatiale européenne (European Space Agency, ESA) et l’Union européenne (UE) – et verticalement – entre ces organisations et leurs États membres ([18]).

L’Europe spatiale est née véritablement en 1975 avec la création de l’ESA par onze États dont la France, même si elle avait été précédée par le Centre européen pour la construction de lanceurs d’engins spatiaux (CECLES ou ELDO en anglais) et l’Organisation européenne de recherches spatiales (ESRO), créées toutes les deux officiellement en 1964. En 2021, l’ESA réunissait vingt-deux États membres ([19]), dont trois États non-membres de l’Union européenne (Norvège, Royaume-Uni, Suisse) et disposait d’un budget de 6,5 milliards d’euros, soit un budget supérieur au budget spatial public de la Russie. Cette organisation intergouvernementale, dont le siège se situe à Paris, planifie et coordonne les projets spatiaux de ses membres, en mobilisant des règles spécifiques telles que la règle du « retour géographique » (voir partie III). Elle est également chargée par ses États membres d’élaborer un programme spatial européen.

L’UE joue également un rôle croissant en matière spatiale depuis l’Acte unique européen de 1987, qui a introduit dans les traités un titre nouveau sur le Recherche et le Développement technologique, et surtout depuis le traité de Lisbonne, entré en vigueur en 2009, qui a, pour la première fois, doté l’UE d’une compétence en matière spatiale. Au fil des années, l’UE a créé plusieurs programmes spatiaux emblématiques, dont le système d’observation de la Terre Copernicus, le système de radionavigation par satellites Galileo et le Système européen de navigation par recouvrement géostationnaire (EGNOS). Depuis mai 2021, c’est l’Agence de l’Union européenne pour le programme spatial (EUSPA) qui est devenue responsable de la gestion opérationnelle de ces programmes, en lien avec la Commission européenne qui en est responsable politiquement, et de l’ESA, qui est responsable du développement scientifique et technologique de ces derniers. Elle sera aussi responsable à terme des nouveaux programmes de l’Union européenne, dont une initiative de surveillance de l’espace (Space Situational Awareness, SSA en anglais) et une initiative pour des télécommunications gouvernementales sécurisées par satellite (Govsatcom). Pour l’ensemble de ces programmes, l’UE s’est dotée d’un budget de 14,8 milliards d’euros sur la période 2021-2027.

Enfin, la politique spatiale européenne est également portée par les États européens eux-mêmes. Ces derniers contribuent tout d’abord aux budgets de l’ESA (obligatoire et facultatif) et au budget spatial de l’Union européenne – lorsqu’ils sont membres de l’une de ces organisations. Ils disposent également de leur propre politique spatiale nationale, avec des agences nationales dédiées. Les rapporteurs ont pu auditionner des représentants du Centre national d’études spatiales (CNES) français, dont son ancien président, M. Jean-Yves Le Gall, et son président actuel, M. Philippe Baptiste. Le CNES, qui propose et met en œuvre la politique spatiale de la France, disposait en 2021 d’environ 2 400 collaborateurs et d’un budget de 1,39 milliard d’euros, hors contribution à l’ESA, pour l’année 2022. Les agences allemande et italienne disposent également de budget important (1,7 milliard d’euros pour le Centre aérospatial allemand, le Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt, DLR en 2021).

Au total, la chercheuse Isabelle Sourbès-Verger estime le budget européen à environ 13 milliards de dollars (11,5 milliards d’euros) en 2021, toutes sources de financement confondues (ESA, UE, nationales).

Malgré cette organisation complexe, souvent critiquée (voir partie III), les Européens ont su se doter de capacités spatiales importantes. L’ESA a développé ses propres lanceurs : Ariane depuis 1979 et Vega depuis 2012. Le lanceur lourd Ariane 5 sera prochainement remplacé par Ariane 6, et le lanceur Vega par Vega-C (voir partie III.A.1). Ces derniers sont exploités au Centre spatial guyanais (CSG) à Kourou, « le port spatial de l’Europe », que les rapporteurs ont pu visiter les 22 et 23 octobre 2021 ([20]). À cette occasion, ils ont notamment auditionné la directrice du CSG, Mme Marie-Anne Clair, le directeur du Transport spatial de l’ESA, M. Daniel Neuenschwander et le directeur des lanceurs du CNES, M. Jean-Marc Astorg. Grâce aux lanceurs européens et au CSG, l’Europe dispose d’un accès autonome à l’espace.


Le Centre Spatial Guyanais (CSG)

Le CSG s’étend désormais sur 660 kilomètres carrés entre les communes de Kourou et de Sinnamary en Guyane (0,8 % du territoire de la Guyane).

Conçu en 1964 par le général de Gaulle pour renforcer la souveraineté nationale et utilisé de 1970 à 1976 pour le lanceur français Diamant, le CSG a rapidement accompagné le projet spatial européen avec le programme Ariane 1 dès 1973, concrétisé par un premier lancement en 1979. Son histoire est présentée en annexe n°3.

Le CSG dispose d’un atout indéniable pour les lancements : son emplacement géographique à une latitude seulement 5° au nord de l’équateur, qui permet de réduire les coûts des lancements (voir infographique ci-dessous), en utilisant notamment la force centrifuge de la Terre. Cet emplacement est bien plus compétitif économiquement que les bases de lancement américaines, chinoises et russes, situées bien plus au nord de l’équateur.

Au début de l’année 2022, quatre ensembles de lancement étaient en activité : celui du lanceur lourd Ariane 5 (ELA3), celui du futur lanceur Ariane 6 (ELA4) que les rapporteurs ont pu visiter, celui du lanceur intermédiaire Soyouz et celui du lanceur léger Vega et du futur lanceur Vega-C (ELV).

Comme le rappelait le député Lénaïck Adam dans un rapport ([21]), le CSG joue un rôle clé pour le développement économique de la Guyane. Dans ce territoire, 450 entreprises et 4 600 emplois sont liés au spatial (soit 15 % du PIB de la région).

infographie sur les atouts du CSG

Source : ESA, 2021.

 

Plus généralement, l’Europe a su également se doter d’une industrie spatiale de pointe, la deuxième au monde (avec un secteur générant entre 53 et 62 milliards d’euros de chiffres d’affaires en 2021). Selon la Commission européenne, un tiers des satellites mondiaux était fabriqué en Europe en 2021. Néanmoins, les moyens varient également fortement d’un pays à l’autre. La France, l’Allemagne et l’Italie sont les trois pays qui disposent du tissu industriel le plus développé. Surtout, l’Europe n’a pas encore pris complètement le virage du New Space, et marque un retard certain par rapport aux États-Unis sur les dernières technologies telles que les lanceurs réutilisables (voir partie I.A.2).

Enfin, l’Europe dispose de capacités d’exploration lointaine, qu’il s’agisse de l’étude des planètes lointaines ou de l’étude in situ de comètes, même si elle est de plus en plus concurrencée par la Chine dans le domaine de la science et de l’exploration.

ii.   Le Japon : des technologies de pointe

Le Japon est considéré comme une puissance spatiale depuis le lancement en orbite du satellite Ohsumi par l’université de Tokyo en 1970. Si le secteur spatial japonais a été confronté dans le passé à des difficultés économiques (décennie 1991-2000) et constitutionnelles (restrictions sur les applications militaires jusqu’à la loi fondamentale sur l’espace en 2008), il bénéficie néanmoins d’une nouvelle impulsion politique depuis les années 2000.

Le budget public spatial japonais est d’environ 3,5 milliards d’euros en 2021, dont 1,6 milliard d’euros dédiés à l’Agence d’exploration aérospatiale japonaise (Japan Aerospace Exploration Agency, JAXA), créée en 2003 ([22]) et dont les rapporteurs ont pu auditionner le représentant à Paris. Ce budget doit permettre de réaliser les ambitions énoncées par le gouvernement. Le programme Space Industry Vision 2030 (« Vision pour l’industrie spatiale » en 2030), présenté en 2017, a pour objectif de doubler le volume de l’industrie spatiale japonaise d’ici 2030.

Le pays a déjà démontré ses capacités technologiques à de nombreuses reprises. Il dispose notamment d’une large gamme de satellites (géolocalisation, télédétection, navigation, météorologiques) et de plusieurs lanceurs, dont un lanceur léger, Epsilon, et un lanceur lourd, H-II, décliné en deux versions (H-IIA, utilisé majoritairement pour les lancements institutionnels japonais et H-IIB, utilisé exclusivement pour ravitailler l’ISS), qui dépendent de la base de lancement de Tanegashima. Bien qu’ils soient considérés comme chers au regard de la concurrence internationale ([23]), ces lanceurs assurent une autonomie au pays. Par ailleurs, le Japon a démontré sa capacité à innover dans des technologies de pointe. Il a devancé la NASA en récupérant un échantillon d’astéroïde avec la sonde Hayabusa en 2005 et a su développer le prototype de voile solaire dès 2010 (mission Ikaros).

Le Japon continuera à participer à l’exploration spatiale au travers de plusieurs missions : imagerie spectroscopique par rayons X (XRISM) en 2022, exploration des lunes martiennes (Martian Moons eXploration, MMX) avec le CNES et le DLR en 2024, exploration du Soleil avec l’ESA (Solar-C) en 2026 et participation au projet lunaire de la NASA ([24]).

e.   Les autres nations du spatial : un cercle de plus en plus large

i.   Les autres puissances spatiales

L’Inde a débuté son programme spatial dans les années 1960. Elle a créé l’Indian Space Research Organisation (ISRO, « Organisation indienne de recherche spatiale ») en 1969, que les rapporteurs ont pu auditionner. Cette agence est sous l’autorité du Département de l’Espace (Department of Space, DoS), qui dispose d’un budget d’environ 1,9 milliard de dollars pour l’année fiscale 2021-2022. L’ISRO concentre une très grande partie des activités spatiales du pays puisqu’en plus de concevoir les missions spatiales et d’assurer les lancements, elle conçoit et fabrique également les satellites, les lanceurs et leur propulsion.

L’Inde dispose de plusieurs lanceurs, dont le lanceur polyvalent PSLV (Polar Satellite Launch Vehicle) et le GSLV (Geosynchronous Satellite Launch Vehicle) qui assure la mise en orbite des satellites géostationnaires, et développe actuellement un lanceur léger, le SSLV (Small Satellite Launch Vehicle). Reconnue pour sa pratique du jugaad, l’innovation frugale, elle est devenue incontournable dans les lancements commerciaux en orbite basse à bas prix. Selon les chiffres fournis par l’ISRO, l’Inde a lancé 120 satellites indiens et 342 satellites pour d’autres États. L’Inde ne dispose toutefois pas de capacités de production suffisantes pour monter en puissance au niveau international.

L’Inde a longtemps développé le secteur spatial uniquement pour les applications civiles, en mobilisant à la fois ses ingénieurs et la coopération internationale, profitant de son statut de pays non aligné. Mais depuis les années 2000, les compétences acquises et la volonté de s’affirmer comme une grande puissance à l’échelle internationale ont poussé les autorités indiennes à développer des programmes plus ambitieux. L’Inde a ainsi lancé plusieurs missions d’exploration spatiale : sondes envoyées vers la Lune (Chandrayaan 1 en 2008 et Chandrayaan 2 en 2019), vers Mars (Mars Orbiter Mission ([25]), aussi appelée Mangalyaan, en 2013), programme Gagayaan d’envoi d’un homme dans l’espace en 2022, projet de station spatiale en 2030. Désireuse de disposer d’un programme spatial autonome, « l’Inde est à un tournant de son histoire », selon les mots d’Isabelle Sourbès-Verger lors de son audition. Par ailleurs, très attachée depuis toujours au caractère civil de son activité spatiale, l’Inde témoigne sous le gouvernement du Premier Ministre Modi d’un intérêt nouveau pour le spatial militaire avec même l’affichage d’une capacité anti-satellite en 2019.

Le programme spatial israélien a quant à lui émergé dans les années 1980, à travers la création de l’agence spatiale israélienne (Israel Space Agency, ISA) en 1983 et le lancement de son premier satellite Ofek en 1988. Israël a développé un lanceur léger, le Shavit, à partir d’un missile balistique. Ce lanceur a également été dérivé en version commerciale, nommée LeoLink (LK), lancée depuis une base spatiale au Brésil ([26]). Israël possède également un programme spatial scientifique, notamment incarné par la sonde lunaire Beresheet, qui devait alunir en 2019 mais s’est finalement écrasée sur la Lune après une perte de communication.

L’Iran possède également un programme spatial, amorcé au début de l’ère spatiale, mais qui a réellement pris son essor avec la création d’une agence dédiée (Iranian Space Agency, ISA) en 2004. Le pays a lancé de manière autonome son premier satellite, nommé Omid, en 2009. Il possède une gamme de quatre lanceurs légers (Safir, Simorgh, Qased et Zoljanah), principalement dérivés de missiles balistiques nord-coréens. Le programme spatial iranien est toutefois largement ralenti par les différentes sanctions internationales qui pèsent sur le pays ([27]), notamment du fait des négociations autour du nucléaire militaire iranien et de son traité de non-prolifération, le JCPoA (Joint comprehensive plan of action, le plan d’action global commun, ou Accord de Vienne sur le nucléaire iranien). Malgré cela, le pays a lancé trois appareils à partir de son lanceur léger Simorgh le 30 décembre 2021.

Les deux Corée disposent également de capacités spatiales. La Corée du Nord, a réussi à placer en orbite deux satellites : Kwangmyongsong-3 et Kwangmyongsong-4, respectivement en 2012 et en 2016, même s’il s’agissait de petits satellites. Au mois d’octobre 2021, la Corée du Sud quant à elle a presque réussi à placer en orbite un satellite factice d’une tonne et demie depuis un nouveau lanceur (KSLV II ou « Nuri ») conçu intégralement par des entreprises sud-coréennes.

ii.   Un accès à l’espace ouvert à d’autres nations : focus sur l’Afrique

Une quarantaine d’États dispose de programmes spatiaux nationaux et une centaine sont aujourd’hui propriétaires de satellites. Parmi ceux-ci, des États ont de vraies ambitions spatiales. C’est par exemple le cas de l’Argentine, du Brésil, des Émirats arabes unis (EAU) ([28]), de la Thaïlande, de la Turquie ([29]) et de plusieurs pays africains.

Les rapporteurs ont choisi de faire un point plus spécifique sur le spatial en Afrique. Ils ont pu auditionner Sekou Ouedraogo, président de l’African Aeronautics & Space Organisation (AASO, Organisation africaine de l’aéronautique et de l’espace) ([30]).

L’ère spatiale africaine a débuté en 1998 avec le lancement du satellite égyptien Nilesat 1 001 (conçu par Matra Marconi) par une fusée Ariane ([31]). De 1998 au début de l’année 2021, 43 satellites africains ont été lancés, dont une majorité de petits satellites. Parmi les cinquante-quatre nations africaines, douze sont concernées : l’Afrique du Sud, l’Algérie, l’Angola, le Ghana, l’Égypte, l’Éthiopie, le Kenya, le Maroc, le Nigeria, le Rwanda, le Soudan et la Tunisie.

Des institutions nationales ont été créées dans plusieurs pays, dont souvent des agences spatiales. Les institutions les plus significatives ont été créées en Afrique du Sud (South Africa National Space Agency, SANSA), en Algérie (Agence spatiale algérienne, ASAL), en Angola (Bureau national de gestion du programme spatial, GGPEN), en Égypte (Egypt Space Agency), en Éthiopie (Ethiopian Space Science and Technology Institute, ESSTI), au Gabon (Agence Gabonaise d’Études et d’Observation Spatiale, AGEOS), au Ghana (Ghana Space Science and Technology Institute, GSSTI), au Kenya (Kenya Space Agency, KSA), au Maroc (Centre Royal de Télédétection Spatiale du Maroc, CRTS), au Nigeria (National Research and Development Agency, NASDRA), en Ouganda (mission du ministère de la Science), au Rwanda (Rwanda Space Agency, RSA) et au Zimbabwe (Zimbabwe National Geospatial and Space Agency, ZINGSA) ([32]).

L’Afrique du Sud se distingue par sa longue expérience dans le spatial – elle collaborait avec les États-Unis dès les années 1960 – et par le budget consacré au secteur. En 2020, la SANSA était l’agence dotée du budget annuel le plus élevé du continent : 168 millions de dollars, auxquels devraient s’ajouter deux augmentations annoncées en 2020 (266 millions étalés sur quatre ans et 86,3 millions étalés sur dix ans). Les budgets des agences spatiales nigériane, algérienne et égyptienne suivent, avec respectivement 54, 50 et 40 millions de dollars la même année ([33]) ([34]). Le Maroc, même s’il dispose d’un budget moins conséquent (2,3 millions de dollars en 2018) est aussi considéré comme un acteur important depuis le financement du satellite d’observation Mohammed VI, lancé en 2017 par une fusée Vega, pour un coût total de 500 millions d’euros.

Le budget spatial cumulé des agences spatiales africaines a plus que doublé en trois ans, passant de 238,12 millions de dollars en 2018 à 325,11 millions de dollars en 2019 et 503,12 en 2020 (410 millions d’euros). De plus, le montant de l’ensemble des investissements publics et privés qui était estimé à 7 milliards de dollars par an en 2018, pourrait dépasser 10 milliards de dollars par an en 2024 (8,9 milliards d’euros). Sur l’ensemble du continent, 8 500 personnes travaillent déjà dans le domaine spatial dont 6 500 dans des institutions et des centres de recherche et 2 000 dans le secteur privé.

L’ambition spatiale du continent s’est également traduite par l’adoption d’une Stratégie spatiale africaine et par la création d’une Agence spatiale africaine (AfSA) par l’Union africaine en janvier 2019 pour renforcer la coordination des politiques spatiales et développer les partenariats. Ses Statuts ont été signés par les chefs d’État et de gouvernement de cinquante-quatre pays, en s’inspirant de l’Agence spatiale européenne et en l’adaptant aux besoins africains. L’article 2 précise les missions de l’agence : « L’Agence spatiale africaine (AfSA) est instituée (…) en tant qu’organe de l’Union africaine chargé de promouvoir, conseiller, coordonner le développement et l’utilisation des sciences et des techniques spatiales en Afrique ; des réglementations connexes pour le bénéfice de l’Afrique et du monde, et de renforcer la coopération intra-africaine et internationale ». Cette agence sera basée au Caire, en Égypte.

2.   Des entreprises qui bouleversent le paradigme spatial

a.   Le New Space, une révolution industrielle américaine

i.   Les acteurs privés sur le devant de la scène

Le New Space désigne un ensemble d’évolutions nées aux États-Unis qui marquent l’industrie spatiale depuis une dizaine d’années : multiplication des acteurs spatiaux et en particulier des start-up, innovations technologiques, financements nouveaux, baisse du coût de l’espace et extension du champ d’application des technologies spatiales.

Parmi les entreprises américaines les plus emblématiques de cette tendance, peuvent être citées :

-         Space Exploration Technologies Corporation (SpaceX) créée en 2002 par Elon Musk, le fondateur de Tesla Motors, et qui comptait plus de 9 000 employés en 2021. La société conçoit, construit et commercialise le Falcon 9, un lanceur moyen ou lourd selon les versions, et le Falcon Heavy, le lanceur opérationnel le plus puissant au monde (la charge utile peut atteindre 64 tonnes en orbite basse, 27 tonnes en orbite géostationnaire) ([35]), ainsi que les moteurs Merlin qui les propulsent. Au 31 décembre 2020, le Falcon 9 totalisait 102 succès sur 104 lancements depuis 2015 et le Falcon Heavy, 3 succès sur 3 lancements depuis 2018. En 2020, SpaceX a effectué 25 % des lancements mondiaux (26 tirs sur 104). Si l’entreprise était un pays, elle se placerait ainsi en deuxième position derrière la Chine (39 tirs soit 35 % du marché mondial) ([36]).

Depuis 2012, SpaceX développe également le lanceur super lourd Starship (charge utile de 100 tonnes en orbite basse, 21 tonnes en orbite géostationnaire) composé d’un premier étage Super Heavy et d’un second étage Starship, et équipé de nouveaux moteurs dénommés Raptors. Ce lanceur serait utilisé pour les missions sur la Lune (atterrisseur lunaire) et sur Mars (projet de colonisation porté par l’entreprise), pour le tourisme spatial ainsi que pour des liaisons ultrarapides entre deux points de la Terre.

Enfin, la compagnie a développé et commercialisé le vaisseau spatial Dragon qui assure le transport cargo vers et depuis l’ISS depuis 2012, ainsi que le transport de passagers depuis 2020.

-         Blue Origin, créée en 2000 par Jeff Bezos, fondateur d’Amazon, qui employait plus de 3 500 personnes en 2021. La société a développé le lanceur New Shepard pour les missions de tourisme spatial et de recherche (premier vol suborbital en 2015, première mission habitée en juillet 2021) et développe une nouvelle famille de lanceurs lourds réutilisables avec troisième étage optionnel, appelés New Glenn (jusqu’à 45 tonnes en orbite basse et 13 tonnes en orbite géostationnaire) et dont le premier vol est prévu en 2022.

Blue Origin est également motoriste : la société a développé les moteurs BE-3, BE-4 et BE-7 pour ses lanceurs et pour la propulsion du futur lanceur lourd Vulcan de l’entreprise United Launch Alliance (ULA).

Enfin, l’entreprise a proposé l’alunisseur Blue Moon à la NASA dans le cadre du programme Artemis, mais celui-ci n’a pas été retenu.

-         Virgin Galactic ([37]), créée en 2004 par Richard Branson et composée d’environ 1 000 salariés. Elle est spécialisée dans les vols touristiques et de recherche. Son premier vol habité a été réalisé en 2018 en utilisant l’avion spatial suborbital VSS Unity ([38]).

-         Rocket Lab, une société américaine d’origine néozélandaise, créée en 2006 et qui emploie environ 600 personnes. Après avoir conçu et commercialisé le micro-lanceur Electron (premier vol en 2017), elle développe actuellement le lanceur moyen Neutron (8 tonnes en orbite basse, premier vol prévu en 2024).

-         Planet Labs, une entreprise qui exploite, fabrique et opère des nano-satellites d’observation de la Terre (200 satellites actifs en 2021).

Cette liste traduit l’arrivée des acteurs du monde numérique – les GAFAM (Google, Amazon, Facebook, Apple, Microsoft) – dans le secteur spatial à partir des années 2000. Ils ont apporté des financements privés conséquents, des méthodes de travail issues du monde numérique, mais aussi un nouveau modèle commercial basé sur l’utilisation des données issues du spatial. L’innovation est pensée pour l’utilisateur final, qui doit pouvoir y accéder à un coût plus faible.

Enfin, le New Space se caractérise par la multiplication des projets de méga-constellations de petits satellites en orbite basse. La plupart de ces projets proposent de fournir un accès plus performant à Internet ([39]) : constellation Starlink de SpaceX (12 000 satellites, voire 40 000 à long terme) ([40]), constellation Kuiper Systems d’Amazon (3 000), constellation de l’entreprise indo-britannique OneWeb (650), constellation Lightspeed de l’entreprise canadienne Telesat (300), constellation Guowang de la Chine (13 000), constellation Sfera de la Russie (640), projet de constellation européenne, etc. Les satellites sont alors envoyés par grappes par des lanceurs traditionnels ou par des micro-lanceurs.

La mise en place de ces constellations est très rapide, et celle de Starlink est la plus avancée. En effet, 33 lancements ont été dédiés à Starlink depuis mai 2019, portant la constellation de Starlink à un total de 1 890 satellites dont 1 731 étaient opérationnels à la fin de l’année 2021 (version 0.9 : 60 satellites lancés, 55 satellites désorbités ; version 1.0 : 1 678 satellites lancés, 79 satellites désorbités ; version v1.5 : 152 satellites lancés, 1 satellite désorbité) ([41]).

En additionnant tous les projets de constellations, 40 000 à 75 000 satellites pourraient être envoyés en orbite basse dans la prochaine décennie. Même si tous les projets ne voient pas le jour, ces chiffres sont bien supérieurs aux 3 000 satellites qui étaient jusqu’à présent actifs autour de la planète, toutes orbites confondues.

ii.   Des entreprises soutenues par le secteur public

L’émergence du New Space ne résulte pas seulement d’initiatives privées : elle a été fortement encouragée par une ouverture du secteur public et par des investissements publics dès les années 1990. Depuis la décennie 2010, le développement du secteur commercial est même devenu un élément majeur de la stratégie spatiale américaine, une tendance renforcée sous la présidence de Donald Trump. La deuxième Space Policy Directives (SPD-2) publiée le 24 mai 2018 avait par exemple pour objectif direct de soutenir le développement du secteur privé, en allégeant les réglementations ([42]) (licence unique accordée par le département des transports pour le lancement ou la rentrée atmosphérique d’un engin spatial commercial et obtention facilitée de cette licence, modifications des qualifications demandées par la NASA et le secrétaire à la défense, etc.), sous la coordination du département du commerce devenu responsable de la réglementation des vols spatiaux du secteur privé.

La NASA s’est également désengagée de certaines activités ([43]) et a laissé les entreprises prendre le relais à travers des contrats publics. La NASA ne développe par exemple plus qu’un seul lanceur, le SLS, présenté supra. Pour le transport de marchandises et d’équipages vers l’ISS, elle mobilise désormais SpaceX et Boeing.

De même, le DoD passe des contrats avec le secteur privé. Comme l’indique le CNES dans une note, « en 2020, SpaceX a remporté avec ses deux versions de Falcon en activité le programme « National Security Space Launch » (NSSL) aux côtés d’United Launch Alliance (ULA). Dans ce cadre, les deux sociétés vont se partager tous les lancements des missions spatiales de sécurité nationale du Pentagone prévus entre 2022 et 2027. SpaceX devrait récupérer 40 % de ces contrats, représentant environ 2,5 milliards de dollars pour une quinzaine de missions. La confiance engrangée auprès du Pentagone pourrait permettre à SpaceX de remporter des contrats au-delà du domaine spatial : l’U.S. Air Force a estimé que les techniques de production de son nouvel avion de combat du programme Next Generation Air Dominance ne sont maîtrisées que par le secteur commercial, et laisse donc la porte ouverte à SpaceX sur ce projet » ([44]).

Ces contrats publics permettent ensuite aux entreprises d’être compétitives en réduisant leurs prix sur le marché commercial. En effet, lorsque la société SpaceX facture un lancement 100 millions de dollars à la NASA, elle le propose à 50 ou 60 millions de dollars sur le marché commercial ([45]). Ces contrats s’accompagnent également de transferts de technologies de la NASA et du DoD.

C’est un modèle que l’on pourrait qualifier de « rentabilité à géométrie variable » qui permet aujourd’hui à une entreprise comme SpaceX d’amortir ses coûts grâce aux nombreux lancements institutionnels payés très cher par le contribuable américain. Les coûts fixes de l’entreprise sont alors couverts, ce qui permet ensuite de concurrencer les entreprises européennes comme Arianespace sur le marché des lanceurs, en proposant des prix qui n’ont besoin de couvrir que les coûts marginaux.

De plus, les entreprises bénéficient d’un écosystème juridique et financier américain favorable au développement d’une industrie spatiale nationale. Plusieurs lois et déclarations politiques américaines exigent par exemple que les lanceurs soient fabriqués aux États-Unis pour les missions institutionnelles ([46]).

Enfin, en cas de difficulté, ces acteurs sont aidés par le secteur public car ils sont devenus trop stratégiques pour faire faillite (« too big to fail »). En 2008, la société SpaceX avait ainsi déjà été aidée par un contrat de douze lancements vers l’ISS, d’un montant de 1,6 milliard de dollars, alors qu’un seul de ses quatre essais de fusée Falcon avait été réussi. L’entreprise rencontrait d’ailleurs des difficultés financières, et ce contrat a sauvé l’entreprise de la faillite.

iii.   Des innovations technologiques majeures

Le New Space est caractérisé par des innovations technologiques dites « de rupture » : réutilisation des équipements, miniaturisation des composants, motorisation électrique, impression 3D, moteurs réallumables etc. ; favorisées par la numérisation de l’économie (« big data », intelligence artificielle) mais aussi par des modes de pensée et d’organisation différents.

La réutilisation des lanceurs est envisagée par la NASA et l’industrie spatiale américaine depuis les années 1960. Réalisée entre 1981 et 2011 par la Navette spatiale américaine, cette opération n’était toutefois pas rentable d’un point de vue commercial. C’est finalement SpaceX qui a été la première entreprise capable de récupérer en douceur le premier étage d’un lanceur en 2015 et à le réutiliser en 2017, soit une véritable rupture technologique qui a beaucoup contribué à la réussite commerciale et à la réputation de SpaceX. Aujourd’hui, la réutilisation est devenue quasi systématique pour l’entreprise : en 2020, 81 % des lancements de Falcon 9 ont utilisé un premier étage ayant déjà volé (contre 27 % en 2017) et un premier étage a été utilisé à cinq reprises. La société commence également à récupérer les demi-coiffes des lanceurs Falcon 9 (9 avaient été récupérées au 31 décembre 2020).

En mars 2021, 3 lanceurs étaient réutilisables et commercialisés aux États-Unis (Falcon 9 et Falcon Heavy de Space X ; Electron de Rocket Lab) et on dénombrait huit projets en développement, dont cinq projets en phase d’essai (Dream Chaser de Sierra Nevada, New Shepard de Blue Origin, SpaceShip Two de Virgin Galactic, Space X Starship et X-37B de Boeing) et trois projets en phase d’étude (Neutron de Rocket Lab, New Glenn de Blue Origin et Vulcan de ULA). Les caractéristiques techniques de ces différents projets sont comparées en annexe n° 4. Certains utilisent un atterrissage vertical avec rallumage des moteurs (Falcon 9, Falcon Heavy, New Glenn, New Shepard, SpaceX Starship), d’autres un atterrissage horizontal comme un avion (Dream Chaser, SpaceShip Two, X-37B), un parachutage (Vulcan) ou une récupération par hélicoptère (Electron, Neutron) ([47]).

Le développement des nanotechnologies et la miniaturisation des composants électroniques et mécaniques ont aussi permis de réduire la taille et la masse des satellites, et donc de réduire les coûts de lancement. De plus, depuis 2012, les satellites peuvent utiliser une propulsion électrique ce qui réduit de 40 % leur poids par rapport à un carburant chimique (ergol).

Comme le notait l’OPECST dans une note publiée en octobre 2019, les satellites de télécommunication ont également « gagné en flexibilité et sont maintenant reconfigurables grâce à des capacités embarquées de traitement et d’intelligence artificielle, pour s’adapter en temps réel aux demandes du marché, réajuster leurs missions au cours de leur existence, voire leur octroyer une seconde vie ([48]). De ce fait, le modèle de satellites fabriqués sur mesure et à la demande devient obsolète et leur production peut être standardisée et accélérée (dix-huit mois au lieu de trois à cinq ans) pour un grand nombre d’entre eux » ([49]). L’accélération de la cadence de production des satellites et de lancement résulte aussi d’une organisation industrielle très concentrée, sorte de méthode fordiste appliquée au spatial.

b.   Une industrie spatiale française et européenne qui peine à se renouveler

i.   Quatre grands industriels à la tête de l’industrie spatiale européenne

L’industrie spatiale européenne s’est restructurée au cours des années 2010. Un maître d’œuvre principal a tout d’abord émergé pour les lanceurs : ArianeGroup, alliance d’Airbus et du motoriste Safran et dont Arianespace est la filiale. Les rapporteurs ont pu auditionner Stéphane Israel, PDG d’Arianespace. La société Arianespace (détenue à 74 % par Arianegroup) est opérateur de lancement depuis le Centre Spatial Guyanais, c’est-à-dire qu’elle commercialise et fournit les services de lancement Ariane, Vega et Soyouz à ses clients institutionnels et commerciaux ([50]). Arianegroup est chargée du développement et de l’intégration des lanceurs.

En parallèle, on dénombre trois maîtres d’œuvre concurrents pour les systèmes satellitaires, qui représentent eux aussi des fleurons de l’industrie européenne et dont les rapporteurs ont pu auditionner les représentants :

-         Airbus Defence and Space (ADS), créée en 2014 par la fusion de plusieurs entités préexistantes. Au sein d’ADS, l’entité « Space Systems » conçoit et fabrique des satellites, des équipements pour les systèmes de télécommunications civils et militaires, pour l’observation de la Terre et pour les programmes scientifiques et de navigation. Son chiffre d’affaires était estimé à 3,8 milliards d’euros et elle regroupait 12 000 employés dans douze sites dans le monde (dont des sites en France, en Allemagne et en Espagne) en 2020. L’entreprise conçoit par exemple le module ESM (European Service Module) du vaisseau spatial Orion de la NASA qui est développé dans le cadre du projet Artemis de retour sur la Lune ;

-         Thales Alenia Space (TAS), joint-venture entre l’entreprise française Thales (67 %) et l’entreprise italienne Leonardo (33 %) qui emploie environ 7 700 personnes (dont 4 500 en France). TAS réalise les mêmes activités qu’ADS et possède dix-huit sites dans le monde (dont des sites en France, en Allemagne, en Belgique, en Espagne, en Italie, en Pologne et au Royaume-Uni). Elle réalisait un chiffre d’affaires de 1,8 milliard d’euros en 2020 et a décroché un contrat de 3 milliards d’euros au début de l’année 2021 avec le groupe canadien Telesat pour construire une constellation de 298 satellites. Le 23 octobre 2021, les rapporteurs ont pu assister au lancement de deux satellites fabriqués par TAS : le satellite de communication militaire Syracuse 4a pour la direction générale de l’armement (DGA) et le satellite de télécommunications luxembourgeois SES-17 doté d’une charge utile entièrement numérique ;

-         l’entreprise allemande OHB (Orbitale Hochtechnologie Bremen), qui n’a pas encore la même puissance industrielle qu’Airbus ou Thales (environ 3 000 employés et 1 milliard d’euros de chiffre d’affaires en 2019) et qui travaille aussi sur le secteur des lanceurs. Ses activités ne cessent d’augmenter et de se diversifier. OHB a notamment investi dans le projet de micro-lanceur allemand Rocket Factory Augsburg (RFA) One.

 

ii.   Un « New Space » européen encore en développement

Les quatre grandes entreprises européennes du spatial se sont développées en suivant un modèle relativement traditionnel. Elles sont tout d’abord souvent issues du secteur aéronautique ou de défense et travaillent avec beaucoup de fournisseurs répartis dans toute l’Europe (dont des acteurs de taille moyenne comme Air Liquide et des plus petits fournisseurs). On constate une nette séparation entre la construction de satellites, les services de lancement puis les applications. Ces entreprises font partie de ce qui est parfois appelé ironiquement le « Old Space ».

La stratégie des autorités américaines pour soutenir le développement du New Space n’a pas encore été reprise par les acteurs publics européens. Les start-up européennes n’ont par exemple pas pu profiter des mêmes aides publiques que leurs concurrentes américaines, ce qui freine leur développement. Dans ce contexte, il est encore difficile de parler d’un « New Space européen ».

Néanmoins, de plus en plus de start-up sont créées chaque année en Europe dans le secteur spatial. Ces entreprises se spécialisent en règle générale dans un domaine en particulier, comme les micro-lanceurs, les nano-satellites, la propulsion, les applications terrestres ou les services spatiaux. Elles maîtrisent les dernières technologies, notamment grâce à des partenariats avec de grandes universités ou des agences spatiales nationales. Ces entreprises cherchent par ailleurs à s’établir comme des acteurs incontournables du secteur spatial européen. Par exemple, dix-neuf start-up françaises du secteur spatial ont créé le 7 mai 2021 l’Alliance New Space France ([51]) afin de fédérer leurs intérêts, faciliter les innovations et porter leur voix au niveau institutionnel.

Les rapporteurs ont eu l’opportunité d’auditionner ClearSpace, une start-up suisse emblématique de ce que pourrait devenir le New Space européen. Cette entreprise, qui a été créée avec l’appui de l’École polytechnique fédérale de Lausanne, a remporté un appel d’offres de l’ESA pour développer un service d’élimination de débris spatiaux. Elle a ainsi pu développer des technologies de pointe grâce aux financements de l’ESA et de ses pays membres. Le développement de ClearSpace est similaire à celui de SpaceX et des autres acteurs du New Space américain, et montre comment les acteurs publics européens peuvent utiliser leurs appels d’offres pour favoriser l’entreprenariat en Europe. C’est de cette manière que pourra s’ouvrir un véritable « New Space européen ».

c.   Un développement inégal dans les autres pays

Dans les autres grandes nations spatiales, le développement d’une forme de New Space, apparaît encore limité. C’est notamment le cas en Russie, où l’industrie spatiale reste très endogène. Une nouvelle législation adoptée en 2020 (décret n° 298) pourrait toutefois encourager le développement du secteur privé en réduisant les contraintes administratives imposées jusqu’alors. De même, en Inde, un mouvement d’ouverture vers le secteur privé est en cours, mais se heurte à la position hégémonique de l’agence spatiale indienne, l’ISRO ([52]).

En Chine, le terme New Space n’est pas utilisé mais plutôt celui de spatial commercial. Marc Julienne, auditionné par les rapporteurs, note l’émergence de nombreuses start-up privées ou semi-privées dans le secteur spatial chinois, que ce soit en matière de construction de lanceurs (China Rocket, Expace, LandSpace, LinkSpace, iSpace, OneSpace), de satellites (Chang Guang Satellite Technology, SpaceOK) ou de fourniture de services satellitaires. L’objectif recherché par les autorités est de stimuler l’innovation et de diversifier les canaux de financements. Toutefois, les activités de ces entreprises demeurent sous le contrôle du Parti communiste et dépendent encore de financements publics ([53]).

Les autorités chinoises ayant besoin d’une intégration extrêmement forte du secteur spatial pour compenser le retard vis-à-vis des États-Unis, l’émergence de géants du spatial comme SpaceX ou Blue Origin, qui feraient concurrence aux entreprises d’État, n’est pas envisageable ([54]).

B.   Des enjeux nouveaux expliquent le bouleversement du paysage spatial international

1.   L’espace est de plus en plus attractif pour les acteurs publics et privés

a.   Un secteur plus accessible et plus performant

Outre les prix bas pratiqués par des pays comme l’Inde ou la Russie pour les lancements, c’est surtout l’émergence de nouveaux acteurs industriels ainsi que l’utilisation de technologies de rupture qui ont permis de réduire drastiquement les coûts de production des produits spatiaux et de mise en orbite. La réduction de ces coûts était d’ailleurs un élément clé de la stratégie de développement de ces acteurs.

Les industries spatiales américaine et européenne sont traditionnellement organisées autour de grands clients publics (la NASA et le DoD aux États-Unis) et de grands industriels fournisseurs, entourés de sous-traitants ([55]). Dans ce modèle, les structures hiérarchiques sont souvent complexes et les coûts fixes importants. De plus, les acteurs se spécialisent chacun dans des activités différentes et peuvent même être situés dans des zones géographiques éloignées ([56]). Ainsi, avec ce modèle, les coûts de production et de lancement sont importants. De plus, l’innovation n’est pas toujours encouragée, car la fiabilité devient une obsession, chaque fournisseur souhaitant garder sa place dans la chaîne, en produisant des produits sûrs.

Les acteurs du New Space ont apporté un nouveau modèle organisationnel, plus performant, dont l’exemple le plus poussé est SpaceX. La société utilise de nouvelles méthodes de management, issues de l’industrie digitale (espaces de travail ouverts, management horizontal, etc.). Surtout, elle a choisi un modèle d’intégration verticale qui lui permet de maîtriser l’ensemble de la chaîne de valeur et de diminuer le coût des produits et des services finaux. La société concentre en effet l’ensemble des activités spatiales possibles : de la production du satellite au lancement et à la fourniture de services aux usagers, et a pour objectif d’être la plus autonome possible sur chacune de ces activités. Enfin, elle réduit au maximum le nombre de sites de conception et de production. Ce modèle permet de supprimer une grande partie des coûts intermédiaires et d’assurer une meilleure coordination entre les différents sites industriels.

De plus, les entreprises du New Space se caractérisent par une certaine culture du risque, qui est encouragée par les appels d’offres publics et qui favorise l’innovation. Si le développement du lanceur Falcon 9 de SpaceX a été marqué par de nombreux échecs, la société les présente comme des enseignements indispensables au développement du produit final : le premier lanceur privé partiellement réutilisable et, contrairement à la Navette spatiale, rentable. Or, la récupération du premier étage du lanceur est sans doute l’innovation qui a eu le plus d’effet sur la réduction des coûts puisque cet étage représente environ 70 % du coût du lanceur. En le récupérant, l’entreprise peut réutiliser des composants techniques très onéreux, mais aussi gagner du temps pour le lancement suivant et donc augmenter le nombre de ses lancements et les revenus associés.

D’autres innovations telles que l’automatisation de la production, l’impression 3D, la miniaturisation des satellites voire leur standardisation et la construction à l’horizontale des fusées ont également réduit les coûts ([57]) et accéléré la cadence de production, ce qui permet de diminuer le prix final proposé au client. En parallèle, la réduction du poids des satellites – liée à leur miniaturisation et éventuellement à l’utilisation de la propulsion électrique – a également un vrai impact sur le coût de lancement.

Ainsi, ces différentes innovations ont permis de réduire drastiquement le coût d’accès à l’espace. Selon un article d’Éric André Martin pour l’IFRI publié en mars 2021 : « On estime que le coût d’envoi dans l’espace d’un kilo de fret par un lanceur conventionnel est resté stable entre 1970 et 2000, avec un peu plus de 18 000 dollars. Le coût pour une fusée Falcon 9 serait ramené à 2 600 dollars pour des lancements commerciaux en orbite basse » ([58]).

Des acteurs qui n’auraient auparavant pas pu accéder à l’espace, peuvent désormais l’utiliser voire dans certains cas fabriquer eux-mêmes des engins spatiaux.

b.   Un secteur toujours plus stratégique

i.   Des infrastructures spatiales au cœur du monde numérique

L’ère digitale a permis non seulement d’améliorer la performance des satellites et des lanceurs (voir supra), mais aussi en parallèle de diversifier les utilisations de l’espace.

Premièrement, les satellites d’application ([59]) assurent des services devenus indispensables à tous et qui représentent donc des enjeux économiques très importants :

– la météorologie et l’observation de la Terre : les satellites profitent de leur position en orbite pour recueillir des données souvent beaucoup plus précises que les instruments terrestres. Le programme Copernicus de l’Union européenne produit par exemple des données d’observation de la Terre gratuitement, qui bénéficient à des secteurs d’activité très différents tels que la santé publique, les transports ou l’agriculture ;

– la navigation avec notamment le GPS (Global Positioning System) américain et Galileo de l’Union européenne. La Commission européenne estime que 7 % de l’économie de l’Union dépend des données transmises par Galileo pour son bon fonctionnement ([60]) ;

– les télécommunications, et notamment l’accès à Internet en haut débit partout dans le monde, un objectif porté par les différents projets de constellations évoqués supra, et qui répondrait à de nombreux domaines tels que l’Internet des objets ou le développement du cloud computing, c’est-à-dire la fourniture via Internet « d’un ensemble de services informatiques au travers de serveurs mis à disposition des clients » (OPECST) ([61]).

Plus généralement, l’espace est devenu un maillon essentiel de l’économie de la donnée. Les infrastructures spatiales génèrent des millions de gigaoctets de données, souvent plus rapidement et plus précisément que les systèmes terrestres. Elle participe au phénomène de big data (données massives) ([62]). Or, l’amélioration constante des capacités de traitement des données rend possible leur utilisation voire leur commercialisation. Une fois traitées sur Terre, elles ont de multiples usages pour l’industrie, l’agriculture, le transport maritime, la météorologie, la gestion des ressources naturelles, la prévention et le suivi des risques naturels, etc. Les rapporteurs ont auditionné M. Christophe Vassal, le PDG de l’entreprise CLS qui fournit des solutions d’observation et de surveillance de la Terre depuis 1986 dans de nombreux domaines et pour des acteurs publics comme privés (suivi des surfaces vertes et des espèces sauvages, surveillance des bateaux de pêche, suivi des flottes terrestres, convois humanitaires). L’humanité devient de plus en plus dépendante des données spatiales.

Par ailleurs, l’économie spatiale pourrait se diversifier dans les décennies à venir. L’entreprise BlueOrigin développe actuellement le projet Orbital Reef, une station spatiale en orbite basse à usage commercial, scientifique et touristique qui serait mise à la disposition de clients privés et institutionnels à l’horizon 2030. Ce type de projet pourrait contribuer au développement de la production industrielle en orbite, profitant des avantages de l’apesanteur, notamment en matière médicale ([63]). Enfin, les projets de tourisme spatial se multiplient ([64]). L’année 2021 a été rythmée par les vols privés réalisés par les entreprises SpaceX, Blue Origin et Virgin Galactic. Bien qu’ayant des caractéristiques très différentes, ces vols ont en commun la présence de personnel non entraîné à bord, ce qui confirme la possibilité de rendre le vol spatial accessible à tout un chacun. Selon la banque d’investissement UBS, l’industrie du tourisme spatial aura une valeur de 4 milliards de dollars en 2030, soit une proportion faible mais non négligeable de l’industrie spatiale en général.

Au total, l’économie spatiale est évaluée par l’ONU à plus de 400 milliards de dollars dont 80 % d’activités commerciales (bureau des affaires spatiales, 2021) ([65]). L’espace peut aujourd’hui être considéré comme la nouvelle frontière du développement technologique. En conséquence, le secteur attire des financements privés très importants, notamment via le capital-risque aux États-Unis.

ii.   Un outil de développement

Les satellites, en particulier ceux qui permettent l’observation de la terre, la navigation ou les télécommunications, sont devenus essentiels pour le développement économique, social et environnemental d’un pays. Les applications spatiales semblent même avoir un effet multiplicateur sur ce développement. À titre d’exemple, l’ESA estime que le programme Galileo a eu un bénéfice économique de 62 milliards d’euros en 2020, pour un coût de 3,2 milliards d’euros, sur la période 2000-2020 ([66]).

Lors de son audition, M. Sékou Ouedraogo, président de l’African Aeronautics & Space Organisation (AASO), a démontré comment les infrastructures spatiales pourraient, à terme, répondre aux différents besoins socio-économiques du continent africain. L’utilisation de données satellitaires pourra, par exemple, aider à prévoir et prévenir les invasions de criquets, assurer la sécurité alimentaire en localisant les points d’eau ou en suivant l’état des cultures, ou lutter contre les épidémies de malaria en localisant plus précisément les zones à risque. Le spatial est ainsi un outil puissant pour contribuer au développement durable en Afrique. Le président du CNES a d’ailleurs souligné durant son audition que des partenariats émergeaient entre des acteurs du spatial et les agences de développement comme l’Agence française de développement (AFD) (voir également la partie IV. C. 1.).

De la même manière, Mme Isabelle Sourbès-Verger a partagé lors de son audition son analyse de la politique spatiale chinoise. Selon elle, cette politique n’a pas eu pour vocation première de faire de la Chine une puissance spatiale pouvant concurrencer les États-Unis, mais plutôt de répondre aux besoins internes en matière de développement.

Le spatial joue également un rôle clé dans les politiques publiques de lutte contre les dérèglements climatiques. Selon un rapport de l’OCDE publié en 2019, plus de la moitié des variables essentielles sur le climat repose sur des données recueillies par satellite ([67]). Les satellites météorologiques et les satellites d’observation de la Terre communiquent, de manière fiable et actualisée, des informations essentielles pour la gestion des activités terrestres et maritimes ainsi pour les modèles d’évolution climatique. Les informations transmises par ces infrastructures permettent ensuite aux pouvoirs publics de concevoir des politiques adaptées. Dans ce contexte, un Observatoire spatial du climat a été créé en 2019 afin de procurer aux décideurs des données fiables et actualisées sur les dérèglements climatiques et leurs effets.

L’Observatoire spatial du climat

L’Observatoire spatial du climat (Space climate observatory, SCO) est un projet multilatéral à l’initiative du CNES, lancé officiellement le 17 juin 2019. À la fin de l’année 2021, il regroupait plus d’une trentaine d’agences spatiales ainsi que le Programme des Nations unies pour le développement (PNUD), le Programme des Nations unies pour l’environnement (PNUE) et le Bureau des affaires spatiales (BAS) de l’ONU. Ses membres se réunissent régulièrement à l’occasion de comités de pilotage. Le SCO peut également se décliner à l’échelle nationale : trois agences ont été mises en place en France, en Chine et au Mexique. Ces dernières sont chargées de faire le lien entre le SCO lui-même et les pouvoirs publics nationaux.

Le SCO a pour objectif de donner aux décideurs de tous les pays le même diagnostic fiable et actualisé sur l’état de la planète, à travers la mise à disposition de données scientifiques recueillies par satellite et la production d’indicateurs et de modèles. Ainsi, le SCO doit permettre d’indiquer avec précision l’impact des politiques publiques en matière de lutte contre les dérèglements climatiques.

Le principal enjeu pour l’avenir du SCO est d’apparaître comme un interlocuteur indispensable sur sa thématique. Cela passe par l’inclusion de nouveaux membres (notamment la NASA) et par la diffusion de ses services à des pays vulnérables, sans agence spatiale, principalement en Afrique et dans le Pacifique. La signature de la charte internationale du SCO en 2022 aidera à établir plus fermement l’organisation dans le paysage institutionnel mondial et à légitimer son action.

Les nombreuses utilisations du spatial sont résumées dans le schéma ci-dessous.

Les utiLIsations des technologies spatiales en 2021

Graphical user interface, application, Teams

Description automatically generated

Sources : Secrétariat général du Conseil de l’Union européenne à partir de données de la Commission européenne, de la Banque européenne d’investissement et du Parlement européen.

iii.   Un enjeu de souveraineté

L’espace est un enjeu de souveraineté économique et industrielle. La dépendance envers les télécommunications et les données transmises par des satellites pour les différentes activités évoquées supra rend l’investissement dans le spatial indispensable.

Or, le secteur spatial offre une prime au premier entrant : les coûts fixes élevés et les risques de saturation de l’environnement spatial, notamment en orbite basse, récompensent les acteurs ayant investi en premier et proposant un service efficace. Ils bénéficient alors des meilleurs lieux, pour une technologie donnée. Dans ce contexte, la compétition est forte entre les acteurs – les États et les entreprises, aidées par les États – et extrêmement politique. Dans un article publié en octobre 2020, Mme Murielle Lafaye, responsable du pôle Intelligence économique du CNES, parlait du secteur spatial comme un des fronts de la « guerre économique » qui sévit entre les puissances mondiales : il est essentiel d’y investir afin de conserver ou d’acquérir une position économique dominante ([68]).

L’espace est également indispensable en matière militaire – ce que démontrera la suite du rapport (I.B.2).

Au-delà de ces deux domaines – économique et militaire – l’espace est aussi un enjeu de soft power important. Les programmes d’exploration font rêver l’opinion publique et confèrent du prestige aux États qui en sont à l’origine. Le programme Apollo (1961-1972) a par exemple contribué à renforcer le statut de puissance des États-Unis pendant la guerre froide.

Enfin, il est important de noter que la souveraineté des États peut être menacée par des cyberattaques vers ou depuis l’espace. Les infrastructures terrestres sont concernées, tout comme les fréquences utilisées pour communiquer entre l’orbite et le sol et les satellites eux-mêmes.

La protection des infrastructures spatiales est donc absolument nécessaire pour conserver une réelle souveraineté en orbite comme sur Terre. En définitive, on peut dire que la souveraineté spatiale démarre sur Terre.

2.   Une militarisation et une arsenalisation de l’espace

a.   Un milieu incontournable pour les armées

i.   Un milieu déjà perçu comme stratégique par les armées

L’utilisation de l’espace à des fins militaires n’est pas une chose nouvelle ([69]). Elle n’a fait qu’augmenter depuis les premières transmissions d’images réalisées en 1960 par un satellite d’observation militaire américain. Les capacités spatiales sont mêmes devenues indispensables pour la veille stratégique et pour l’appui aux opérations militaires terrestres, aériennes et maritimes.

Si les articles 3 et 4 du traité de l’espace de 1967 précisent que l’usage de ce dernier doit se faire à des fins pacifiques, ils n’en interdisent pas pour autant les activités spatiales militaires. À l’article 4, les parties s’engagent seulement à ne pas mettre en orbite des armes de destruction massive et à ne pas militariser la Lune et les autres corps célestes.

Une distinction sémantique doit être faite entre la militarisation et l’arsenalisation de l’espace.

La militarisation concerne l’usage des moyens spatiaux dans un cadre militaire et a été pensée dès les débuts de la conquête spatiale. Pendant la guerre froide, les Américains et les Russes ont fait usage de satellites comme relais de communication militaire, de renseignement et de moyen de surveillance. Aujourd’hui, le développement des applications militaires dans l’espace comprend à la fois la surveillance de l’espace, l’observation (la constitution de données géographiques, le recueil de renseignements, l’appui aux opérations), l’écoute, les télécommunications, les systèmes spatiaux de positionnement-navigation-datation (en anglais positioning-navigation-timing, PNT), ainsi que des systèmes d’alerte anti-missile balistique et de détection d’explosion nucléaire.

L’arsenalisation de l’espace concerne le déploiement d’armes en orbite et est plus récente. Née pendant la guerre froide de la confrontation entre les deux blocs, elle a ensuite été mise en suspens avant de s’accroître à nouveau ces dernières années. Les moyens offensifs peuvent être classés ainsi : les capacités co-orbitales (Rendezvous and Proximity Operations – RPO), les capacités par ascension directe (la menace cinétique – Tir ASAT et ICBM), les armes à énergie dirigée (AED), les micro-ondes à haute intensité (High-power microwave - HPM), le laser ainsi que les moyens électroniques (brouilleurs de radiofréquence et cyberattaques).

Selon le général Mille, chef d’état-major de l’armée de l’Air et de l’Espace dans un article de presse publié en décembre 2021, « l’arsenalisation, qui correspond au développement de capacités militaires offensives et défensives espace/espace ou espace/terre s’est révélée lors du tir destructif d’un missile anti-satellitaire chinois en 2007 et a véritablement pris son essor au milieu des années 2010, à la faveur de la dégradation de l’environnement géostratégique mondial. » ([70])

ii.   De nouvelles opportunités technologiques avec le New Space

La Stratégie spatiale de défense (SSD) française indique que les armées françaises « [devront] tirer parti des ruptures technologiques et d’usage du New Space. » ([71])

Les innovations issues du New Space couplées à l’évolution de l’« intelligence artificielle », décrites supra (partie I. A. 2.), repoussent les limites de l’utilisation traditionnelle du spatial. Le coût d’accès à l’espace a été réduit et les technologies sont devenues plus performantes, y compris en matière militaire. La SSD donne plusieurs exemples : « dans les prochaines années, le recours à des constellations de petits satellites permettra d’améliorer nos capacités militaires et notre résilience dans les domaines de l’observation, des télécommunications et de la surveillance spatiale. En aval, le traitement de la masse de données produites sera un enjeu majeur et seule son automatisation et le recours à l’intelligence artificielle permettront de tirer le meilleur parti des investissements consentis par le ministère au cours de la loi de programmation militaire (LPM). » ([72])

Le ministère des armées considère l’arrivée du New Space comme un complément bénéfique aux moyens déjà existants : il est ici question de « coexistence ». En effet, comme le précise la SSD : « Les usages et services que le New Space propose et promet doivent profiter aux armées, en complément des équipements détenus ou programmés. […] Il s’agit donc de capitaliser sur le meilleur de chaque approche, tout en préservant les exigences spécifiques du domaine militaire » ([73]).

iii.   Un théâtre des tensions internationales

Les sociétés et les armées sont devenues de plus en plus dépendantes des services spatiaux. Dans ce contexte, l’espace apparaît comme un lieu de compétition pour ses utilisations civiles et militaires, mais aussi pour le symbole qu’il représente en matière de souveraineté. Il peut alors participer à augmenter la conflictualité potentielle.

De plus, l’espace devient lui-même un lieu possible pour un conflit direct. La SSD ([74]) présente les différentes menaces qui peuvent peser sur les segments sol, les moyens de communication et spatiaux ou les parties logicielles associées ([75]) :

-         les attaques cybernétiques, c’est-à-dire qui ciblent « les parties logicielles des différents segments des capacités spatiales » et peuvent parfois être irréversibles en rendant la charge utile voire le satellite entier inutilisable ;

 

-         le brouillage électromagnétique qui « agit principalement sur les récepteurs de navigation (GPS/GALILEO) ou les récepteurs des communications satellitaires » ;

 

-         le détournement des services en orbite, actuellement en développement pour apporter de nouveaux services spatiaux (réapprovisionnement en carburant, inspection, modification de la trajectoire, ajout de charges utiles, etc.). Détournés de leur objectif premier, ils pourraient « être utilisés en tant qu’effecteurs capables d’accoster, de s’amarrer, de capturer, de dégrader ou de déplacer un satellite » ;

 

-         les menaces conventionnelles, c’est-à-dire « le sabotage, les actes malveillants sur les infrastructures terrestres [centres de contrôle au sol, radars, etc.] ou le ciblage des systèmes énergétiques ». L’objectif est de porter atteinte aux structures terrestres vitales pour mettre en péril les activités exo-atmosphériques ;

 

-         les menaces cinétiques : « des capacités cinétiques antisatellites par missile depuis la surface ou les airs, ou par capacité co-orbitale ». Quatre puissances (États-Unis, Russie, Chine, Inde) ont montré qu’elles étaient en mesure de pouvoir réaliser des tirs balistiques pour atteindre et détruire des satellites en orbite. Le dernier tir antisatellite réalisé le 15 novembre 2021 est attribué à la Russie. La prolifération de débris spatiaux générée par ces tests inquiète très fortement les utilisateurs de l’orbite basse, et démontre que l’arsenalisation de l’espace est un sujet d’actualité et de préoccupation majeur pour les puissances spatiales.

Une sixième menace a été présentée aux rapporteurs par le Commandement de l’espace (CDE) en audition :

-         les menaces à énergie dirigée de type laser ou micro-ondes à haute puissance (high-power microwaves, HPM) et les pulvérisateurs chimiques (chemical Sprayers) pouvant équiper des objets spatiaux actifs ou pouvant éventuellement être propulsés depuis la surface terrestre. L’objectif est d’aveugler, de brouiller et de perturber les senseurs et les capteurs.

De la destruction (missile antisatellite) à la neutralisation (brouillage de système de positionnement) ou au simple espionnage, les capacités des États ne cessent d’augmenter, dans un but défensif, mais aussi offensif.

Parmi les exemples les plus connus, figure le satellite de renseignement électromagnétique LUCH OLYMP (OLYMP-K) placé en orbite géostationnaire en 2014 par le ministère russe de la défense et par le service fédéral de sécurité (FSB). Le 7 septembre 2018, la ministre des armées Florence Parly a dénoncé la présence de ce satellite à proximité du satellite militaire franco-italien ATHENA-FIDUS ([76]). Des activités similaires ont été observées sur les satellites américains INTELSAT 7, INTELSAT 905 et INTELSAT 901.

Au préalable, en 2017, d’autres satellites russes avaient déjà mené des activités suspectes en orbite basse : les satellites KOSMOS 2521 et KOSMOS 2523 avaient été expulsés d’un autre satellite, KOSMOS 2519. Ils ont ensuite réalisé des « manœuvres simulant une cible potentielle » avant de réintégrer le satellite dont ils avaient été propulsés ([77]).

b.   Une évolution de la doctrine et des moyens militaires déployés dans l’espace

i.   Des doctrines militaires et des forces dédiées à l’espace

Conscients de l’importance du spatial en matière militaire, plusieurs pays ont développé des doctrines militaires spécifiques, et les ont accompagnées de forces dédiées. Les missions classées confidentielles réalisées par la navette américaine X-37 ont particulièrement inquiété Pékin et Moscou ([78]). De même, les démonstrations chinoises et russes – dont des tirs antisatellites effectués en 2007 pour la Chine et en 2021 pour la Russie – encouragent elles aussi aujourd’hui l’escalade militaire.

La Russie a été la première puissance à prendre en compte les enjeux spatiaux dans sa doctrine militaire de 2010 (The Russian military doctrine), quasiment intégralement reprise en 2014. Officiellement, la Russie affirme considérer l’espace comme un domaine pacifique et s’oppose au développement et à l’utilisation d’armes dans l’espace. La tentative conjointe avec la Chine de soumettre un « traité sur la prévention du déploiement d’armes dans l’espace extra-atmosphérique, de la menace ou de l’emploi de la force contre des objets spatiaux » à la conférence des Nations unies sur le désarmement en atteste. Toutefois, les programmes et activités russes dans l’espace semblent prouver le contraire. Selon M. Jean-Jacques Ferrara rapporteur pour avis sur les crédits de la mission défense « préparation et emploi des forces : Air » du projet de loi de finances pour 2021 : « la Russie affiche ses intentions d’investir dans des dispositifs antisatellites co-orbital, avec une doctrine de réponse graduelle sur l’ensemble des tranches d’altitude, du sol aux satellites situés en orbite géostationnaire » ([79]).

La réflexion du pays s’est accompagnée d’une restructuration des forces spatiales russes, qui a débuté en 2011. La dernière évolution date de 2015 avec la fusion de l’Armée de l’air russe (sigle VVS en russe) et de la Force aérospatiale de défense russe (VVKO) pour créer les Forces aérospatiales de défense russes (VKS). Cette branche de l’armée est divisée en trois services : l’armée de l’Air (VVS), la Force aérospatiale et la Force de défense antimissile (Aerospace and Missile Defense Force) et la Force spatiale (KV). Les missions de la Force spatiale russe sont la surveillance de l’espace, l’identification des menaces potentielles, la prévention des attaques depuis l’espace ainsi que la mise en orbite d’objets spatiaux civils et militaires.

De même, dès 2015, la Chine a publié un livre blanc intitulé La stratégie militaire de la Chine déclarant l’espace et le cyberespace comme très stratégiques, un constat repris ensuite dans le livre blanc La défense nationale de la Chine à l’ère nouvelle de 2019. L’organisation de l’Armée populaire de libération (APL) a aussi évolué en 2015 avec la création de la Force de soutien stratégique (FSS) qui fusionne deux domaines opérationnels : le spatial et le cyber.

Pour leur part, les États-Unis ont créé le 20 décembre 2019 la United States Space Force (USSF), soit le sixième corps de l’armée américaine. En août 2020, la Space Force a dévoilé sa première doctrine intitulée « La puissance spatiale – doctrine pour les forces spatiales » (Space Power – Doctrine for space forces) ([80]), qui s’appuie sur des publications antérieures telles que la Joint Publication 3-14 Space Operations et la « Stratégie spatiale de défense » (Defense Space Strategy) du Pentagone, publiée en juin 2020 ([81]). La doctrine spatiale américaine répond à trois objectifs : préserver la liberté d’action, permettre l’efficacité interarmées, et fournir des options indépendantes aux forces armées américaines. Elle décrit cinq compétences essentielles : la sécurité spatiale, la projection de puissance de combat, la mobilité et la logistique spatiales, la mobilité de l’information et la connaissance du domaine spatial.

Ces grandes puissances spatiales ne sont pas les seules à avoir mis en place des forces militaires dédiées à l’espace.

Le Royaume-Uni s’est doté d’une structure spécifique en avril 2021 (UK Space Command) et l’Allemagne en juillet 2021 (Weltraumkommando der Bundeswehr). Au mois de septembre 2021, pour accompagner la création de ces commandements militaires dédiés à l’espace, le Royaume-Uni a publié sa « Stratégie spatiale nationale » (National Space Strategy, NSS) et l’Allemagne « Les défis de la politique de sécurité dans l’espace : besoins d’action et recommandations pour l’Allemagne ».

En Italie, en 2019, le bureau général de l’espace (l’Ufficio Generale Spazio) a été créé et accompagné par la publication de la « Stratégie nationale de sécurité nationale pour l’espace ». Depuis juin 2020, un Commandement des opérations spatiales (Comando delle operazioni spaziali, COS) est opérationnel.

Pour sa part, la France, qui disposait depuis 2010 d’un Commandement interarmées de l’espace (CIE), s’est distinguée par un effort doctrinal particulièrement important depuis quatre ans ([82]). La publication de la Revue stratégique de défense et de sécurité nationale en octobre 2017 a marqué un premier tournant en présentant l’espace extra-atmosphérique comme un milieu à part entière et comme une nouvelle zone de confrontation potentielle ([83]). Le 13 juillet 2018, le président Emmanuel Macron a ensuite annoncé que l’espace représentait « un véritable enjeu de sécurité nationale » et demandé l’élaboration d’« une stratégie spatiale de défense » ([84]). Le 25 juillet 2019, un an plus tard, le ministère des armées a donc publié la Stratégie spatiale de défense (SSD) à mettre en œuvre d’ici 2030. Florence Parly, la ministre des armées évoque en introduction « un nouveau front que nous devons défendre » ([85]). Cette stratégie comprend une feuille de route comprenant quatre axes de travail : le renforcement de la doctrine spatiale française, l’adaptation de la gouvernance, le développement capacitaire et les ressources humaines.

 

La Stratégie spatiale de défense (SSD)

Le texte présente ensuite les deux objectifs de la France : répondre aux menaces dans de nouveaux contextes opérationnels en utilisant les cadres juridiques national et international, d’une part, et saisir les opportunités pour construire l’autonomie stratégique de la France, d’autre part. Ce dernier point nécessite selon le texte de « tirer parti des ruptures technologiques et d’usage du New Space », de « revisiter notre modèle industriel » et d’« élargir les coopérations au domaine des opérations dans l’espace », en l’ouvrant notamment à de nouveaux partenaires.

Enfin, pour réaliser ces objectifs, la SSD contient une feuille de route avec quatre axes majeurs :

- « affermir la doctrine spatiale de défense française » en l’articulant autour de quatre fonctions : le soutien aux capacités, la connaissance de la situation, l’appui aux opérations et l’action dans l’espace ;

- « adapter la gouvernance du spatial militaire aux ambitions » : modification de la chaîne de commandement avec la création d’un pilier spécifique à l’espace dans l’armée de l’air, regroupement des organismes du domaine spatial militaire, modification de la relation avec le CNES, utilisation de l’agence de l’innovation de défense ;

- « développer les capacités spatiales pour répondre aux ambitions » avec notamment une amélioration de la connaissance de l’environnement spatial (SSA), des mesures de protection actives et passives des satellites et l’acquisition d’« une véritable capacité d’action dans l’espace d’ici 2030 » ;

- « développer l’expertise spatiale dans la défense » en constituant un vivier d’experts et des parcours professionnels attractifs, grâce notamment à la création d’une académie de l’espace.

Pour servir cette stratégie, un Commandement de l’espace (CDE) a été annoncé par Emmanuel Macron le 13 juillet 2019 et créé le 3 septembre 2019. Le CDE est placé sous une double tutelle : sous l’autorité de l’armée de l’Air, qui est devenue « l’armée de l’Air et de l’Espace » pour les aspects organiques et sous l’autorité du chef d’état-major des armées (CEMA) pour les opérations et la politique spatiale. Il remplace le CIE, mais reste interarmées.

Les rapporteurs ont eu la chance de visiter le site de Balard et de pouvoir y auditionner plusieurs officiers, dont le général Friedling qui commande le CDE. Ils avaient également au préalable pris connaissance de l’avancée du transfert d’une grande partie des personnels du CDE à Toulouse (prévu en 2025), lors de la visite du site du Centre spatial toulousain.

 

Le Commandement de l’espace (CDE)

Le CDE a été créé le 3 septembre 2019. Il reçoit ses directives fonctionnelles (stratégie, coopérations, capacités) du chef d’état-major des armées (CEMA) et le chef d’état-major de l’armée de l’Air en exerce le commandement organique. Lorsqu’il mène des opérations spatiales militaires, il est placé sous l’autorité du CEMA et du Centre de planification et de conduite des opérations (CPCO).

Le CDE comprend une brigade aérienne des opérations spatiales (BAOS) qui a la charge de mettre en œuvre les opérations spatiales aériennes, une division coopérations européennes et internationales (DCEI), une division préparation de l’avenir (DPAV) qui participe à l’élaboration et à la mise en œuvre des stratégies d’acquisition des capacités spatiales, le bureau stratégie et politique spatiale et le bureau transformation qui suit et met en œuvre la montée en puissance du CDE. Les unités dépendant du CDE sont le Centre militaire d’observation par satellite (CMOS), le Centre opérationnel de surveillance militaire des objets spatiaux (COSMOS), le Centre de commandement et de contrôle des opérations spatiales (C3OS), le Laboratoire d’innovation spatiale (LISA) et l’Équipe de marque des programmes spatiaux (EMPS).

En 2021, le CDE rassemblait environ 290 personnes réparties sur quatre sites : Paris-Balard, Creil (CMOS), Lyon (COSMOS) et Toulouse. D’ici 2025, un centre opérationnel sera installé à Toulouse avec environ 350 effectifs sur les 470 que comprendra le CDE ([86]). Il regroupera notamment les équipes du CMOS (120 personnes) et du COSMOS (35 personnes).

Avec une vocation interarmées, le CDE a notamment pour missions de contribuer aux travaux d’élaboration des plans d’opérations spatiales militaires conduits par l’état-major des armées ; de permettre une connaissance de la situation spatiale ; d’exercer le contrôle opérationnel des plateformes spatiales militaires ; de mettre en œuvre le centre de commandement et de contrôle des opérations spatiales.

En mars 2021, la France a mené le premier exercice militaire spatial de son histoire, dénommé « AsterX ([87]) », pendant une semaine. Cet exercice a consisté en la simulation d’une crise internationale, avec 18 scenarii différents (attaque sur un satellite français, débris spatiaux menaçant les populations civiles, brouillage des satellites de communication alliés par des adversaires, etc.) ([88]). Un nouvel exercice AsterX sera mené au mois de mars 2022.

Enfin, en juillet 2021, la feuille de route « Maîtrise de l’Espace » a été présentée à la ministre des armées. La maîtrise de l’espace désigne alors l’ensemble des actions visant à conserver la liberté d’appréciation, d’accès et d’action dans ce milieu et à garantir le contrôle, la disponibilité, la sûreté et la sécurité des capacités nationales ou d’intérêt national pour préserver la fourniture des services spatiaux en appui des autorités gouvernementales et des opérations militaires. Elle couvre l’ensemble des capacités constitutives du système spatial militaire à l’horizon 2030-2040, c’est-à-dire l’ensemble des capacités spatiales accessibles au ministère quelles qu’en soient les modalités d’accès.

En parallèle, à la suite du tir ASAT russe du 15 novembre 2021, Josep Borell, le Haut représentant de l’Union européenne pour les affaires étrangères et la politique de sécurité, a annoncé la publication prochaine d’une « nouvelle stratégie d’espace et de défense ».

ii.   Une nouvelle ambition capacitaire

L’intérêt pour le spatial s’est traduit très concrètement dans la croissance des budgets dédiés à la défense spatiale depuis une décennie. Aux États-Unis par exemple, le Congrès a accordé 17,4 milliards de dollars de budget à la Space Force pour l’année 2022, soit une augmentation du budget de 13,1 % ([89]) par rapport à l’année 2021, alors même que le département de la défense (DoD) demandait une réduction de l’ensemble des effectifs de l’armée américaine pour l’année 2022. La Space Force verra quant à elle ses effectifs augmenter puisqu’ils passeront de 6 434 à 8 400 en 2022.

Pour la Chine, il est difficile de connaître le budget de défense précis alloué au spatial ([90]). Toutefois, la très grande activité spatiale observée ne laisse pas de doute sur l’augmentation des moyens alloués.

En France la loi de programmation militaire (LPM) a alloué 3,6 milliards d’euros à la défense spatiale, puis 700 millions d’euros supplémentaires ont été ajoutés pour la mise en œuvre de la SSD.

Ces budgets ont permis de renforcer les capacités militaires. Celles-ci sont notamment visibles dans la carte ci-dessous. Des exemples seront ensuite donnés, même si de nombreux moyens sont classés secret-défense et ne peuvent donc pas être évalués précisément.

Les satellites militaires opérationnels en avril 2020

Source : Isabelle Sourbès-Verger ([91]).

Les États-Unis, la Russie et la Chine ont tout d’abord développé des capacités militaires dans plusieurs domaines qui contribuent avant tout à la veille et à l’appui aux opérations :

 

-         les systèmes spatiaux de PNT classiques duaux (GPS aux États-Unis, GLONASS en Russie et Beidou en Chine) et ceux dédiés aux forces militaires, des technologies qui permettent d’améliorer la connaissance du terrain, mais aussi une plus grande précision dans les interventions militaires. L’importance de ces systèmes PNT a conduit les États à créer des outils pour usurper, dégrader ou bloquer ceux de leurs adversaires ;

 

-         les satellites de renseignement d’origine électromagnétique (ROEM) pour localiser, suivre et collecter des informations depuis l’espace. Les satellites américains NEMESIS, ORION et ELINT NOSS ont, par exemple, la charge du recueil de données électromagnétiques. Le satellite YAOGAN-32 serait aussi dévoué à cette tâche tout comme le LOTOS S1 russe ;

 

-         les satellites de reconnaissance optique et de radars ISR (Intelligence (« renseignement »), Surveillance, and Reconnaissance) qui permettent d’appuyer les opérations terrestres. Les États-Unis disposent du KH-11, la Russie des BARS-M et la Chine du 3D ZY-3 ;

 

-         les satellites de télécommunication militaire sécurisée. Les États-Unis ont développé le programme « Wideband Global SATCOM » et « MILSTAR » (Military Strategic and Tactical Relay), la Russie les satellites BLAGOVEST et la Chine aurait développé le SHEN TONG-2 ;

 

-         les satellites d’alerte avancée pour détecter les tirs antisatellites (ASAT), de type missile balistique intercontinental (ICBM) et les explosions nucléaires. Les États-Unis disposent du programme « Defense Support Program » (DSP) prochainement remplacé par le « Space-Based Infrared System » (SBIRS), et la Russie des satellites TUNDRA. Des radars chinois prédestinés à la surveillance de l’espace sont dévolus à la détection de missiles balistiques ;

 

-         la connaissance de la situation spatiale (SSA) qui repose sur des réseaux de radars et télescopes. La SSA permet d’établir un catalogue des objets spatiaux en orbite. La Russie dispose de capacités de connaissance de la situation spatiale très évoluées, juste derrière les États-Unis. Héritage de la guerre froide, ces capacités sont renouvelées depuis le début des années 2000. La Chine développe également rapidement des compétences dans le domaine.

Concernant l’Europe, la situation est particulière. À l’heure actuelle, il n’est pas possible de parler d’une puissance spatiale militaire, car l’Union européenne ne dispose pas en propre de moyens spatiaux militaires : elle dépend des financements et des stratégies de ses États membres. Plusieurs programmes spatiaux de l’Union européenne ou de l’ESA représentent toutefois un intérêt certain pour les armées : le système de PNT européen (Galileo), l’observation (Copernicus), la surveillance de l’espace (EU SST), le futur programme de télécommunications sécurisées (GOVSATCOM), les lanceurs européens (Ariane, Vega), etc.


Les moyens spatiaux français défensifs et d’appui aux opérations

– La loi de programmation militaire (LPM) 2019-2025 permettra à la France de disposer d’un programme de PNT autonome et souverain : le programme OMÉGA (opération de modernisation des équipements GNSS des armées). Si ce programme a débuté en 2018, il n’était pas encore opérationnel en 2021.

– Le programme Capacité de renseignement électromagnétique spatial (CERES) se compose de satellites de détection, de caractérisation et de localisation d’émissions électromagnétiques (radar et télécommunications). Trois satellites ont été lancés le 16 novembre 2021 pour la direction générale de l’armement (DGA). La LPM prévoit son remplacement par le programme de renseignements d’origine électromagnétique CELESTE en 2030.

– La France dispose aussi des satellites d’observation Hélios 2, qui seront progressivement remplacés dans le cadre du programme MUSIS par la constellation de trois satellites de composante spatiale optique (CSO) entre 2018 et 2022. Le programme IRIS remplacera les satellites CSO d’ici 2030.

– Le programme SYRACUSE IV (système de radiocommunication utilisant un satellite) est un système de télécommunication militaire dont le premier satellite, Syracuse 4a, a été mis en orbite le 24 octobre 2021. Les rapporteurs ont assisté à son lancement au CSG.

– Le système GRAVES (grand réseau adapté à la veille spatiale) permet de répertorier, détecter et suivre les objets spatiaux situés en orbite basse. Sa modernisation est une des priorités de la LPM. Son remplacement se fera entre 2023 et 2030. Le réseau de télescopes TAROT sera aussi modernisé durant cette période.

– Les radars SATAM qui permettent de trajectographier des objets d’importance stratégique élevée, seront également renouvelés.

Le remplacement des systèmes GRAVES et SATAM est prévu par programme ARES (action et résilience spatiale) qui a pour objectif de renforcer les capacités nationales dans les domaines de la surveillance spatiale (en consolidant la surveillance des orbites hautes), de la protection des actifs spatiaux et de préservation de la liberté d’action et d’accès à la zone extra-atmosphérique.

Pour un adversaire, les différentes capacités satellitaires évoquées supra représentent des cibles de choix puisqu’elles sont stratégiques pour les armées du pays attaqué, voire pour la société civile lorsqu’il s’agit de technologies duales. Leur arrêt, même momentané, pourrait déstabiliser voire paralyser l’ensemble de la chaîne de commandement, et mettre en péril la sécurité nationale du pays attaqué. Ainsi, pour protéger leurs actifs spatiaux et se préparer à l’éventualité d’un conflit dans l’espace extra-atmosphérique, les grandes puissances spatiales se sont équipées d’armes offensives potentiellement destructrices :

-         les capacités par ascension directe c’est-à-dire les tirs antisatellites – tir ASAT et ICBM : les États-Unis (RIM-161), la Russie (PL-19 NUDOL), la Chine (DONG-NENG 3) et l’Inde (PDV MkII) ont acquis une maturité technologique suffisamment avancée pour détruire un satellite en orbite basse par l’intermédiaire d’un tir ASAT. Seules quatre puissances ont réalisé des tirs en orbite basse : les États-Unis en 1985 et en 2008, la Chine en 2007, la Russie en 2021 et l’Inde en 2019.

L’utilisation du tir ASAT comporte plusieurs limites. Il a tout d’abord un coût élevé (financier et en termes de débris spatiaux), est difficile à réaliser car toute cible en orbite est constamment en mouvement et ne peut pour l’instant atteindre que l’orbite basse. De plus, il ne peut attaquer qu’un satellite à la fois. Enfin, les systèmes d’alerte avancée peuvent détecter le départ du missile et le contrer par le biais des systèmes de défense anti-missile (de type ICBM). Dès lors, la puissance adverse peut identifier l’ennemi et répliquer rapidement ;

 

-         les capacités co-orbitales (Rendezvous and Proximity Operations – RPO, Rendez-vous et opérations de proximité) c’est-à-dire des systèmes spatiaux capables de manœuvrer et d’interagir avec d’autres satellites, voire de les perturber ou de les détruire (y compris en ajoutant une charge explosive). Les États-Unis, la Chine et la Russie investissent massivement dans des projets de ce type ;

-         les armes à énergie dirigée (AED), c’est-à-dire les micro-ondes à haute intensité (HPM) et le laser. Dès 2014, les États-Unis ont démontré leurs capacités à maîtriser la technologie laser en équipant l’US Navy de Laser Weapon System (LaWS). Par l’intermédiaire de son laser PERESVET, la Russie pourrait détruire des drones, aveugler des satellites et neutraliser des senseurs pour permettre des tirs ASAT. Enfin, malgré le manque de transparence de la Chine, de solides preuves attesteraient d’un effort de recherche dans les armes à énergie dirigée ;

-         la guerre électronique, c’est-à-dire les brouilleurs de radiofréquence et les cyberattaques. Ce sont actuellement les moyens les plus utilisés par les puissances. Les États-Unis disposent par exemple du Counter Communications System Block 10,2, un système de contre-communication et la Russie du dispositif de brouillage R-330ZH qui permet de bloquer les communications et les transmissions GPS sur un rayon de 30 kilomètres.

La France développe des capacités de protection de ses intérêts dans l’espace, ce qu’elle qualifie de « défense active ». Elle se dote d’une capacité co-orbitale avec les deux satellites patrouilleurs YODA (yeux en orbite pour un démonstrateur agile) qui seront positionnés en orbite géostationnaire en 2023. Ils devront protéger les satellites français et alliés. Ils pourront être équipés de charge utile tels que des brouilleurs, des bras articulés, de l’armement à énergie dirigée. Une version améliorée de satellite patrouilleur sera mise en orbite en 2030.

La Russie et la Chine utilisent des moyens non cinétiques – qui sont moins facilement détectables, moins coûteux et souvent réversibles – mais aussi des moyens cinétiques, comme en attestent leurs tirs ASAT respectifs

Selon un rapport de la Secure World Foundation publié en 2021 ([92]), les attaques les plus probables pourraient être de type électromagnétiques : brouillage de senseurs, éblouissement des capteurs par le biais d’attaques à énergie dirigée, piratage d’un terminal au sol (radars, centre de contrôle) afin de couper les liaisons entre les troupes et les actifs spatiaux.

Les moyens spatiaux militaires ou duaux des puissances spatiales sont résumés par le tableau suivant :

Moyens militaires des puissances spatiales

Source : Secure World Foundation, 2021

3.   À long terme : l’enjeu de l’exploitation des ressources spatiales

Si l’exploitation des ressources minières et de l’eau contenues dans les astéroïdes et la Lune pourrait avoir un grand potentiel économique à très long terme, il reste encore de nombreux défis à relever avant de l’envisager à grande échelle.

La prise de conscience de l’épuisement progressif des ressources terrestres de métaux et terres rares, l’anticipation de l’augmentation de leurs coûts, et leur aspect extrêmement sensible, voire stratégique pour certaines, rendent l’exploitation des ressources spatiales de plus en plus attractive. Des éléments comme le platine, l’or, le cobalt, le silicium ou le nickel, utilisés dans l’industrie, par exemple pour les microprocesseurs et les batteries, sont rares ou très difficiles d’accès, alors que la demande internationale augmente. De plus, leur exploitation terrestre est très polluante ([93]) et a des impacts négatifs sur le bien-être humain ([94]).

Or, ces éléments rares et précieux se trouveraient en grandes quantités dans plusieurs centaines d’astéroïdes évoluant à proximité de la Terre appelés « astéroïdes géocroiseurs ». Les ressources contenues dans ces astéroïdes sont incomparables à celles des gisements terrestres : à titre d’exemple, les matériaux contenus dans l’astéroïde 3554 Amun représenteraient 20 000 milliards de dollars américains ([95]). À très long terme, le potentiel économique de l’exploitation des ressources minérales des astéroïdes est donc immense.

En outre, l’exploitation de ressources spatiales pourrait contribuer au développement de nouvelles technologies sur Terre. Par exemple, des scientifiques estiment que l’utilisation d’Hélium-3, un isotope ([96]) d’hélium très rare sur Terre mais abondant sur la surface de la Lune, faciliterait grandement le développement de l’industrie de fusion nucléaire civile et donc procure l’espoir d’une source d’énergie électrique propre et presque infinie ([97]).

Enfin, l’exploitation de l’eau contenue dans les corps célestes pourrait créer des « stations-service » spatiales qui fourniraient du carburant aux satellites, sondes et vaisseaux habités lancés en orbite ou dans le système solaire. En effet, l’eau est composée d’hydrogène et d’oxygène, les deux composants des carburants utilisés dans les moteurs spatiaux. Ainsi, en mettant en place des infrastructures capables de recueillir l’eau contenue dans les astéroïdes ou sur la Lune, puis de séparer ses molécules en oxygène et hydrogène, il serait possible de ravitailler les vaisseaux en carburant directement dans l’espace ([98]). Les rapporteurs ont auditionné la société Air Liquide qui participe à plusieurs projets lunaires de ce type et dernièrement au projet EURO2MOON lancé par ADS. Il ne serait alors plus nécessaire de lancer en orbite le carburant nécessaire à l’ensemble d’une mission, ce qui réduirait le coût de lancement. À long terme, le déploiement d’une infrastructure de ravitaillement spatiale ouvrirait la voie à une exploration à plus large échelle du système solaire ([99]).

Ces perspectives économiques et technologiques sont très attractives pour les industriels et les scientifiques, et la complexité technologique de ces missions exige pour les plus grandes puissances spatiales de s’y préparer dès maintenant. Néanmoins, l’exploitation des ressources spatiales se heurte à de nombreux défis d’ordre juridique, économique et même philosophique.

La première limite à l’exploitation commerciale des ressources spatiales concerne la propriété des corps célestes. Le Traité de l’espace, signé par l’ensemble des puissances spatiales en 1967, prévoit le principe de non-appropriation des corps célestes, mais laisse un vide juridique autour de l’exploitation des ressources tirées de ces objets. Les États choisissent alors leur interprétation du texte, voire l’imposent dans le cas des Accords Artemis (voir partie II. B. 2.a).

Les États-Unis ont unilatéralement résolu ce dilemme juridique dans le SPACE Act du 25 novembre 2015, en proclamant qu’un citoyen américain engagé dans l’exploitation commerciale d’une ressource spatiale a le droit de posséder, transporter, utiliser et vendre la ressource spatiale obtenue ([100]). Le texte précise que ce principe est en accord avec le traité de l’espace, en déclarant que cette autorisation d’appropriation des ressources ne constitue pas une déclaration de la souveraineté des États-Unis sur un objet céleste ([101]). Ainsi, les États-Unis – suivis par d’autres pays comme le Luxembourg en 2017, les Émirats arabes unis en 2019 ou le Japon en 2021 – ont proclamé dans leur législation nationale le droit à l’exploitation des ressources spatiales par des entités privées ([102]). Ce droit a été renforcé par la signature des Accords Artemis par quinze pays (États-Unis, Royaume-Uni, Japon, Émirats arabes unis, Australie, Brésil, Canada, Israël, Italie, Luxembourg, Mexique, Nouvelle-Zélande, Ukraine, Pologne et Corée du Sud). Selon ces accords, l’appropriation des ressources d’un objet céleste ne contredit pas le principe de non-appropriation stipulé par le traité de l’espace. Pourtant, cette interprétation est en contradiction apparente avec l’esprit du traité de l’espace et ne fait pas l’unanimité parmi les puissances spatiales.

La France soutient une position intermédiaire : elle n’est pas fondamentalement opposée à l’exploitation des ressources spatiales mais elle souhaite que les négociations sur ce sujet se fassent au niveau de l’ONU. Ainsi, l’enjeu juridique de la propriété des ressources spatiales est encore âprement débattu, ce qui pose des limites légales sur l’exploitation de ces ressources au niveau international. Il est urgent de créer les conditions d’un débat international approfondi au plus haut niveau sur l’avenir du spatial, qui déterminera la manière dont l’humanité organisera ce nouveau territoire, et, à terme, l’exploitera.

Au-delà de ces contraintes juridiques se posent les questions de la faisabilité technique et de la viabilité économique de l’exploitation des ressources spatiales.

Les technologies nécessaires à l’extraction et au transport des ressources minières sur la Lune ou les astéroïdes sont encore au stade de concept, car les défis à relever sont nombreux. S’il est déjà possible de poser un satellite sur un astéroïde – comme l’ont fait la mission européenne Rosetta en 2014 et la mission japonaise Hayabusa-2 en 2018 –, l’exploitation commerciale des ressources spatiales nécessite de pouvoir freiner la rotation d’un astéroïde, de récolter ses ressources naturelles et de les envoyer sur Terre ([103]). Les coûts de développement et de mise en œuvre d’un tel projet seraient immenses ([104]). Ainsi, l’immense potentiel économique des ressources spatiales est conditionné au développement de technologies rendant leur exploitation viable d’un point de vue commercial. Or, l’état actuel des technologies ne le permet pas encore. Plusieurs entreprises cherchant à développer des solutions d’exploitation minière d’astéroïdes – par exemple Planetary Resources ou Deep Space Industry – ont fait faillite quelques années après leur création, faute de technologies suffisantes.

Enfin, l’exploitation des ressources spatiales pose un défi d’ordre philosophique : doit-on considérer l’espace comme un sanctuaire naturel à préserver ? On peut réaliser une comparaison avec la haute mer : parce qu’elle a longtemps été considérée comme disposant de ressources inépuisables, les textes internationaux n’établissaient aucune réglementation. La haute mer a donc subi des décennies de pêche intensive et de nombreuses ressources marines sont gravement menacées. Toutefois, des négociations sont actuellement en cours pour établir le premier traité international protégeant la biodiversité en haute mer ([105]). Une dynamique similaire pourrait se mettre en place pour la préservation des ressources spatiales.


C.   les dÉbris spatiaux, un risque majeur pour l’exploitation de L’ORBITE TERRESTRE

1.   Plus de 300 millions de débris spatiaux en orbite

Le CNES répartit les objets spatiaux en trois catégories : les objets actifs manœuvrants (l’ISS, les satellites dotés de moteurs, etc.), les objets actifs non manœuvrants (sans propulsion) et les débris. Tout objet inactif en orbite est un débris spatial (ou « débris orbital »). Cette catégorie recouvre à la fois des objets encore « entiers » (morceaux de satellites ou satellites entiers, sangles, etc.) et des morceaux d’objets de toutes tailles.

Plusieurs événements peuvent provoquer des débris spatiaux :

-         les lancements de satellites : d’une part, des débris peuvent être produits lors de la séparation des étages de lanceurs (boulons, vis, éclats de peinture, etc.), d’autre part, les étages supérieurs des lanceurs sont souvent abandonnés en orbite ;

 

-         la dégradation naturelle des matériaux qui composent les satellites, notamment les peintures et les protections thermiques ;

 

-         les explosions accidentelles de lanceurs et de satellites en orbite provoquées par des restes d’énergie (carburant, batterie) à bord de ces derniers ;

 

-         l’absence de désorbitage des satellites en fin de vie, notamment pour les petits satellites sans propulsion ;

 

-         les collisions (entre satellites, entre un satellite et un débris ou entre des débris), comme celle qui est intervenue en 2009 entre les satellites Iridium-33 et Kosmos-2251 et a créé plus de 1 400 débris de plus de 10 centimètres ([106]) ;

 

-         l’utilisation de missiles antisatellites.

Le nombre de débris spatiaux créés par ces différents événements est difficile à évaluer avec précision, l’immense majorité des débris étant trop petits pour pouvoir être observés. Dans l’état actuel des technologies, on serait capable d’observer les objets de plus de cinq centimètres situés en orbite basse et ceux de plus d’un mètre situés en orbite géostationnaire ([107]). On estime qu’il y aurait, répartis sur toutes les orbites terrestres, environ 36 500 débris de plus de dix centimètres, 1 million de débris de plus d’un centimètre et 330 millions de débris de plus d’un millimètre (ESA, septembre 2021) ([108]). La masse combinée des débris s’élève à environ 9 600 tonnes (ESA, septembre 2021) ([109]).

Selon le dernier rapport annuel de l’ESA sur l’environnement spatial (ESA’s annual space environment report) publié au mois de mai 2021, les débris spatiaux se situent principalement sur les orbites terrestres les plus utilisées, soit l’orbite basse (en dessous de 2 000 kilomètres d’altitude) et l’orbite géostationnaire (36 000 kilomètres). En effet, 60 % des débris répertoriés se situent en orbite basse, 20 % en orbite géostationnaire et le reste dans les orbites intermédiaires, moins utilisées.

Or, même si les frottements avec l’atmosphère peuvent, à terme, faire retomber les débris situés en orbite basse sur la Terre, ce processus est souvent très long. Comme le démontre le graphique ci-dessous, il faut plus de cent ans pour qu’un débris situé à 800 kilomètres d’altitude, c’est-à-dire sur l’orbite la plus utilisée, retombe sur terre. À 1 000 kilomètres, plus de mille ans sont nécessaires.

Chart, histogram

Description automatically generatedTemps moyen de retour naturel dans l’atmosphère d’un satellite
selon son orbite

Note : « years » signifie « années » ; « natural decay times » signifie « temps de retombée naturelle » ; « in orbit » signifie « en orbite » ; « re-entered » signifie « ayant effectué un retour dans l’atmosphère » ; « number of objects » signifie « nombre d’objets » ; « mean altitude » signifie « altitude moyenne ».

 

Source : Audition de M. Holger Krag, ESA.

2.   Une augmentation exponentielle

Le lancement de la fusée soviétique R-7 Semiorka le 4 octobre 1957, plaçant le premier satellite Spoutnik en orbite, a inauguré le début de l’ère spatiale, mais aussi créé les premiers débris spatiaux puisque le dernier étage du lanceur et la coiffe conique sont restés en orbite après le lancement ([110]). Depuis, le nombre de débris spatiaux a considérablement augmenté.

Les débris résultent tout d’abord des collisions entre les objets en orbite (notamment la collision entre les satellites Iridium-33 et Kosmos-2251 en 2009) et ce d’autant plus que la plupart des objets spatiaux sont situés en orbite basse, moins vaste que l’orbite géostationnaire. Ainsi, même si tous les lancements spatiaux étaient arrêtés, le nombre de débris spatiaux continuerait à augmenter automatiquement.

Cette hausse est aussi la conséquence de l’augmentation des activités spatiales, une tendance qui s’est accélérée avec les derniers projets de constellations de satellites placés sur l’orbite basse. De plus, la plupart des petits satellites envoyés en orbite basse sont aujourd’hui dépourvus de système de propulsion qui leur permettrait d’éviter une éventuelle collision ou de désorbiter en fin de mission.

Le graphique ci-dessous présente l’évolution du nombre d’objets par orbite. On remarque une augmentation constante mais relativement linéaire entre 1960 et 2007, suivie par une augmentation très rapide sur l’ensemble des orbites.

Évolution du nombre d’objets en orbite depuis 1957, par type d’orbite