La DARPA fait avancer le projet visant à révolutionner la communication par satellite

L’Agence américaine pour les projets de recherche avancée en matière de défense (DARPA), connue pour avoir créé Internet, a fait avancer son projet visant à révolutionner la communication entre les réseaux de satellites en orbite basse en sélectionnant 11 équipes pour travailler sur son programme de nœuds de communication adaptatifs basés dans l’espace.

Connu sous le nom de Space-BACN, le projet vise à créer un terminal de communication optique reconfigurable et peu coûteux qui s’adapte à la plupart des normes de liaisons optiques intersatellites, permettant de passer d’une constellation de satellites à une autre.

Selon la DARPA, Space-BACN créerait un “internet” de satellites en orbite terrestre basse (LEO), permettant une communication transparente entre des constellations de satellites militaires/gouvernementaux et commerciaux/civils qui sont actuellement incapables de communiquer entre eux.

L’objectif des équipes travaillant sur la phase 1 du projet, qui prendra 14 mois, sera de créer une conception préliminaire pour une ouverture optique flexible, de faible taille, poids, puissance et coût (SWaP-C) qui se couple à une fibre monomode et un modem optique reconfigurable qui supporte jusqu’à 100 Gbps sur une seule longueur d’onde, ainsi qu’une interface entièrement définie entre les composants du système.

Le schéma de commande et de contrôle inter-constellation sera également développé au cours de la phase 1 et fera l’objet d’une démonstration dans un environnement simulé.

L’équipe chargée de l’ouverture optique SWaP-C comprend CACI, MBRYONICS et Mynaric. L’équipe travaillant sur le modem optique comprend II-VI Aerospace and Defense, Arizona State University et Intel Federal. L’équipe de commande et de contrôle compte cinq membres : SpaceX, Telesat, SpaceLink, Viasat et Kuiper Government Solutions d’Amazon.

Après l’achèvement de la phase 1, six des équipes passeront 18 mois à développer des unités de conception technique des composants du terminal optique, tandis que les cinq autres équipes continueront à faire évoluer le schéma pour qu’il fonctionne dans des scénarios plus difficiles et plus dynamiques.

De nombreux bénéficiaires commerciaux et sociaux

Jim Dunstan, avocat général de TechFreedom, un groupe de défense des technologies à Washington, D.C., a expliqué que les liaisons optiques intersatellites sont une nouvelle technologie sans normes d’interconnexion établies.

“Je vois l’industrie du satellite dans son ensemble comme le grand gagnant ici, plus que les utilisateurs finaux, étant donné que la puissance – 100 watts – et le prix – 100 000 dollars – d’un terminal d’utilisateur vont empêcher une large utilisation des technologies qui émergent de ce programme “, a-t-il déclaré à TechNewsWorld.

“Ce que Space-BACN fait, cependant, c’est réunir tous les acteurs dans la même salle virtuelle pour travailler sur les normes, qui sont très nécessaires, et leur permet à la fois d’obtenir un soutien fédéral pour leur recherche, et de tirer parti du travail d’autres entreprises”, a-t-il poursuivi.

“Bien qu’une vidéo de la DARPA semble essayer de positionner le Space-BACN de manière similaire à ce que FirstNet a fait avec les communications des premiers intervenants – remplacer une myriade de systèmes propriétaires individuels fonctionnant sur des fréquences disparates – je ne pense pas que l’analogie soit appropriée ici, pour des raisons de prix et de puissance “, a-t-il ajouté.

Les projets de la DARPA ont toutefois une façon d’avoir un impact plus large qu’il n’y paraît au premier abord. “Il y a de nombreux bénéficiaires commerciaux et sociaux qui ne font pas partie de l’objectif officiel du programme”, a observé Daniel Bliss, professeur à l’université d’État de l’Arizona et directeur du Center for Wireless Information Systems and Computational Architectures.

“Les technologies que nous allons développer sont largement applicables pour le traitement et les communications”, a-t-il déclaré à TechNewsWorld. “En ce qui concerne les objectifs spécifiques du programme, nous prouvons l’existence de technologies de communications optiques flexibles, efficaces et relativement peu coûteuses pour des systèmes satellitaires diversifiés à faible coût qui se développent rapidement.”

Réduire les coûts du LEO

Les opérateurs actuels de constellations de satellites en orbite non géostationnaire (NGSO), comme le réseau Starlink d’Elon Musk, pourraient éventuellement bénéficier de Space-BACN, a noté Dunstan.

“Les interconnexions optiques restent l’un des principaux facteurs de coût des systèmes NGSO”, a-t-il déclaré. “L’aspect radio des choses a été pratiquement banalisé. Vous pouvez acheter des radios définies par logiciel très sophistiquées”. [SDRs] très bon marché.”

“Les systèmes optiques sont encore très chers”, a-t-il poursuivi, “donc Space-BACN a la possibilité de faire baisser une partie de ce coût, ce qui profite à tous les opérateurs NGSO.”

“Pour les systèmes LEO existants et nouveaux [Low Eart Orbit] Pour les réseaux LEO[Low Eart Orbit]existants et nouveaux, nous offrons la possibilité de connecter les liaisons de communications optiques existantes et celles qui restent à définir”, a ajouté M. Bliss. “Nous pouvons passer d’un réseau optique à un autreet mettre en œuvre de nouvelles normes au fur et à mesure qu’elles sont développées, potentiellement après le lancement.”

Lors de la constitution des équipes pour Space-BACN, la DARPA a essayé d’éliminer les frictions pour de nombreuses entreprises souhaitant participer au projet.

“Nous avons intentionnellement fait en sorte qu’il soit aussi facile que possible de faire une proposition dans le cadre de nos appels d’offres Space-BACN, parce que nous voulions exploiter à la fois les entreprises de défense établies et le grand nombre de petites entreprises technologiques innovantes, dont beaucoup n’ont pas le temps ou les ressources nécessaires pour comprendre les processus compliqués de passation de marchés publics”, a déclaré Greg Kuperman, directeur du programme Space-BACN, dans un communiqué.

“Nous avons utilisé d’autres transactions et avons été très satisfaits de [the] la diversité des organisations qui ont répondu et la qualité des propositions “, a-t-il ajouté.

Démocratisation de l’espace

Dunston a affirmé que la DARPA a touché un ” point sensible ” avec le programme Space-BACN. “Il a jeté un large filet, attirant à la fois des entreprises très bien établies et des nouveaux venus à la table “, a-t-il déclaré.

“Il utilise l’autre autorité de transaction du DARPA”. [OTA] pour éviter les frais généraux élevés de la plupart des mécanismes de financement du gouvernement”, a-t-il poursuivi, “et 11 gagnants dans la phase I signifie que le DARPA peut prendre plus de risques et permettre un certain échec dans le processus sans mettre en danger l’objectif global du programme”.

La capacité des petites entreprises à participer à un projet comme Space-BACN reflète ce qu’est aujourd’hui l’industrie des satellites. “Par le passé, la construction d’un satellite coûtait une fortune”, explique John Strand, de Strand Consulting au Danemark. “Aujourd’hui, nous voyons de petites entreprises au financement limité créer des satellites pour des applications étroites.”

“Ils peuvent construire des satellites en utilisant des composants standard, de la même manière que vous construisez un ordinateur personnalisé”, a-t-il déclaré à TechNewsWorld. “Donc si vous regardez le nombre d’entreprises dans l’industrie des satellites, c’est en plein essor.”

“L’espace, historiquement, a été centralisé par le gouvernement”, a-t-il ajouté. “Ce qui se passe avec l’industrie spatiale maintenant, c’est qu’elle s’est démocratisée parce que le coût pour mettre des choses dans l’espace a été réduit de façon spectaculaire grâce aux partenariats privé-public.”

Questions de sécurité

Dans son annonce de lancement de Space-BACN, la DARPA a déclaré qu’elle espérait établir une communication transparente entre les constellations de satellites militaires/gouvernementales et commerciales/civiles. Cela pourrait être un futur point de friction dans l’avenir du programme.

“Ce sera l’ultime question – savoir si l’on peut sécuriser l’interface militaire/civile”, a déclaré Dunstan.

“Les systèmes optiques sont moins enclins au brouillage en raison de leurs faisceaux étroits. Ils peuvent également être moins sujets au piratage, mais cela reste à voir”, a-t-il poursuivi. “A mon avis, l’une des raisons pour lesquelles la DARPA est si intéressée par ce projet est qu’elle peut obtenir une fenêtre sur les capacités de sécurité de ces types de réseaux.”

“Il est certain que le DoD ne va pas signer pour une interface entre les systèmes satellitaires militaires et civils qu’il ne peut pas sécuriser”, a-t-il ajouté. “Compte tenu de la quantité de trafic de communication spatiale qui passe actuellement par des systèmes civils, je pense qu’ils sont assez confiants quant à leur capacité à sécuriser leur côté de l’interface.”

Bliss a reconnu que l’application directe des technologies de communication commerciales n’est pas toujours une bonne idée. Mais, a-t-il noté, “Grâce à la flexibilité que nous développons, nous pouvons maximiser les avantages de l’utilisation des technologies commerciales tout en minimisant les risques de sécurité.”