À l’instar de Starlink et de OneWeb, Kuiper est un projet d’Amazon visant à proposer un accès « haut débit abordable aux communautés non desservies ou mal desservies à travers le monde ». La société a donné des détails sur son système et prévoit un premier lancement fin 2022, à bord d’une fusée RS1.

Amazon se prépare à passer aux choses sérieuses : « nous avons déposé une demande de licence expérimentale auprès de la Federal Communications Commission (FCC) pour lancer, déployer et exploiter deux prototypes de satellites pour le projet Kuiper » annonce-t-elle. Mais ne s’est pas foulée pour les noms : KuiperSat-1 et KuiperSat-2.

Il s’agit donc de tester les technologies qui seront utilisées par la suite sur les modèles finaux : « Nous avons inventé de nombreuses nouvelles technologies pour atteindre nos objectifs de coûts et de performances pour le projet Kuiper », affirme Rajeev Badyal, vice-président de la technologie en charge de ce projet.

Une fois les tests en laboratoire effectués, il faut passer aux conditions réelles dans l’espace.

Avec Kuiper, des antennes plus petites et abordables

KuiperSat-1 et KuiperSat-2 embarqueront « une grande partie de la technologie et des sous-systèmes qui alimenteront la version finale des satellites, c’est notamment le cas des antennes […], des systèmes d'alimentation, de propulsion et des modems ». Au sol, cette expérimentation sera l’occasion de tester le terminal de réception qui est annoncé comme « abordable »… sans que l’on sache exactement de quoi il en retourne.

En décembre 2020, Amazon affirmait avoir atteint des débits de 400 Mb/s avec un satellite géostationnaire qui se trouve à une altitude 50x plus loin que les futurs Kuiper. L’antenne de réception est en plus relativement compacte puisqu’elle ne mesure que 30 cm de diamètre grâce à une superposition des éléments utilisés pour l’envoi et la réception des données, « ce qui la rend trois fois plus petite et proportionnellement plus légère que les antennes traditionnelles ». Selon Amazon, la réduction des coûts devrait être du même ordre de grandeur.

Plus de 3 000 satellites, sur trois orbites 

Le projet Kuiper – en hommage à Gerard Peter Kuiper qui a donné son nom à la ceinture qui se trouve au-delà de l’orbite de Neptune – sera donc constitué de 3 236 satellites répartis sur trois orbites :

• 784 satellites à 590 km
• 1 296 satellites à 610 km
• 1 156 autres à 630 km

Ils se placent donc juste au-dessus de ceux de Starlink qui se trouvent entre 540 et 570 km. Cela n’a pour autant quasiment aucune incidence sur la latence qui devrait être assez proche. Elle sera dans tous les cas bien plus faible qu’avec les satellites géostationnaires à 36 000 km d’altitude où le signal doit parcourir plus de 140 000 km.

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Amazon veut « réduire la visibilité » des satellites depuis le sol

Le géant américain affirme avoir pris en compte la fin de vie de ses satellites dans son programme, ce qui est la moindre des choses de nos jours. Les deux prototypes seront donc désorbités et bruleront dans l’atmosphère une fois leur mission terminée. Étant donné leur faible altitude, cela ne devrait pas être compliqué.

La société ajoute avoir pris « des mesures supplémentaires pour éviter et atténuer les risques liés aux débris orbitaux », sans plus de détails. En écho aux doléances des astronomes qui regrettent que SpaceX « pollue » le ciel avec ses (bientôt) milliers de satellites, elle prend les devants : « L'équipe s'est également engagée à travailler avec des astronomes et d'autres acteurs de l'industrie pour réduire la visibilité des satellites du système Kuiper ».

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Ainsi, un des prototypes de Kuiper disposera d’un « pare-soleil » qui permettra de vérifier in situ « s'il s'agit d'un moyen efficace de réduire la réflectivité et d'atténuer l’impact sur les télescopes optiques au sol ». Le second prototype servira de base de comparaison et les résultats de cette étude seront partagés avec la communauté.

Amazon est pour rappel la troisième société à vouloir lancer des milliers de satellites en orbite basse, elle soigne donc son image pour essayer de mieux faire passer la pilule auprès des astronomes.

SpaceX dispose pour rappel de près de 1 700 satellites en orbite, contre 358 pour OneWeb.

Fusée RS1 d’ABL Space Systems au rapport…

Pour la mise en orbite de ses deux prototypes, Amazon passera par un nouvel acteur : la fusée RS1 d’ABL Space Systems. Cette société a été fondée en 2017 par d’anciens employés de SpaceX et de Morgan Stanley. Elle mise sur la simplicité et la rapidité de ses opérations pour se démarquer de ses concurrents.

RS1 dispose de deux étages, chacun propulsé par des moteurs E2 : neuf sur le premier étage, un seul pour le second. La fusée peut emporter jusqu’à 1 350 kg en orbite terrestre basse (LEO), 1 000 kg pour de l’héliosynchrone (SSO), 400 kg en transfert géostationnaire (GTO), 250 kg pour une injection translunaire et 125 kg vers Mars.

Elle se destine donc principalement à de petites charges et/ou à des cubesats, un marché en pleine expansion ces derniers temps. À titre de comparaison, le lanceur léger Vega de l’ESA peut emporter jusqu’à 2,3 tonnes en orbite basse, contre plus de 21 tonnes pour Ariane 5 et Falcon 9 qui ne jouent pas du tout dans la même cour. 

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Pour Amazon, « RS1 offre la bonne capacité et la bonne rentabilité pour soutenir notre profil de mission ». Le coût d’un lancement est de 12 millions de dollars selon ABL Space Systems, soit environ 9 000 dollars par kg pour une orbite basse. Des travaux d’intégration entre Amazon et ABL Space Systems se déroulent déjà depuis des mois et un premier test est prévu pour le début de l’année.

… mais elle n’a pas encore fait ses preuves

Il n’en reste pas moins que la fusée RS1 n’a pas encore volée pour le moment. Le premier essai devrait se dérouler avant la fin de l’année, depuis le Pacific Spaceport Complex Alaska (PSCA), anciennement connu sous le nom de Kodiak Launch Complex (KLC). Cette base se trouve sur l'île Kodiak au sud de l'Alaska.

La société prévoit ensuite d’effectuer également des lancements depuis la base de Vandenberg en Californie. Il faudra dans tous les cas être patient : le lancement des deux prototypes KuiperSat est prévu pour le quatrième trimestre de l’année prochaine… à condition évidemment que RS1 ne rencontre pas de souci en cours de route.

Pour la version finale de ses satellites, Amazon a déjà signé un contrat avec United Launch Alliance (ULA) pour neuf lancements avec des fusées Atlas V. Le nombre de satellites par lancement n’a par contre pas été précisé.