Systèmes de communications par satellite - Architectures des liaisons

Un satellite est un système de communication autonome capable de recevoir des signaux de la Terre ou d’une autre source et de retransmettre ces signaux, soit vers la Terre, soit vers un autre satellite. À cet effet, tout satellite est équipé d'un récepteur et d’un émetteur de signaux radio, ensemble appelé « transpondeur ».

Les satellites ont pour vocation de constituer des liaisons longues, là où l’investissement en câbles s’avérerait difficile.

Le concept de communication par satellite a été proposé par différents auteurs. En 1929, dans «  The Problem of Space Travel  », le hongrois Herman Erman Potočnik  a énoncé le premier comment les conditions de l’espace pouvaient être mises à profit pour des applications scientifiques, pacifiques ou militaires. Plus tard, le russe Konstantin Tsiolkovsky, a rappelé, avant l’américain Clarke  dans la revue « Wireless World » en 1945, pourquoi un satellite placé à une altitude de 35 786 km au-dessus de la surface de la Terre et dans le plan équatorial, se déplaçait à la même vitesse par rapport à la Terre. Cette orbite, appelée « orbite géostationnaire » (ou « ceinture de Clarke »), est idéale, puisqu'elle permet à un équipement muni d’une antenne au sol de communiquer avec un satellite 24 heures sur 24 sans avoir à modifier sa position.

D’autres positions satellitaires sont réalisables, qui ont leurs contraintes, en fonction des buts recherchés. Les satellites peuvent porter des équipements de communications, des capteurs ou des imageurs, voire des télescopes, afin de retransmettre vers des stations terrestres dédiées les informations désirées, par exemple, des informations à caractère scientifique.

Un satellite doit supporter des contraintes fortes lors de son lancement, sur les plans mécanique et thermique, et pendant toute la durée de son exploitation estimée entre 5 et 25 ans. Il doit fonctionner avec une très grande fiabilité de plus de 99,9 % dans le vide spatial, en principe avec peu de perspective d'entretien ou de réparation.

Le premier satellite artificiel,...