Dans l'espace, chaque ligne de code engage des années d'opération autonome, des milliards d'investissement… et parfois des vies humaines. Contrairement aux idées reçues, la fiabilité d'un satellite ne repose pas uniquement sur la robustesse de ses composants embarqués : elle se construit d'abord au sol, dans les systèmes qui l'observent, le pilotent et l'anticipent.
Le secteur spatial traverse une transformation profonde. Des centaines de nouveaux satellites sont mis en orbite chaque année, des constellations de plusieurs milliers d'engins redessinent l'économie spatiale, et les missions d'exploration s'aventurent toujours plus loin. Dans ce contexte, la complexité logicielle explose. « Le défi majeur des cinq prochaines années, c'est de savoir prendre en compte de manière optimale cette augmentation incroyable du nombre de satellites et du volume de données que ça engendre », résume Nicolas Frouvelle, directeur délégué Solutions Spatiales chez CS Group - Sopra Steria. Face à cet enjeu, les équipes de Sopra Steria ont fait le choix d'une expertise profonde et différenciante : le segment sol, là où se joue en réalité la fiabilité des missions.
Le segment sol : là où la mission prend vie
Un satellite, une fois en orbite, ne fonctionne pas seul. Il émet en permanence un flux de données vers des stations de réception au sol (la télémesure) et reçoit en retour des commandes qui orientent ses manœuvres, activent ses équipements, corrigent sa trajectoire. C'est à ce niveau que CS Group, entité de Sopra Steria, intervient, avec des logiciels qui traitent ces échanges en temps réel.
« Nous sécurisons les échanges entre le satellite et le sol, que ce soit du sol vers le satellite ou du satellite vers le sol, et nous sécurisons autant que possible notre centre de contrôle », explique Nicolas Frouvelle. Cela inclut la vérification continue de la fiabilité des données reçues, la détection d'anomalies dans les flux, et la capacité à isoler un fournisseur de données défaillant sans interrompre les opérations. Si un équipement satellite commence à transmettre des informations incohérentes, perturbé par une activité solaire intense par exemple, les systèmes sol le détectent, isolent le problème et s'adaptent.
Ce rôle ne minimise en rien l'importance du logiciel embarqué, développé par des équipementiers spécialisés dont c'est le cœur de métier. Il le complète. La robustesse d'une mission spatiale naît de cette complémentarité entre les deux segments.
OREKIT : quand l'open source devient un standard mondial
Au cœur de l'expertise logicielle de CS Group en matière d'orbitographie se trouve OREKIT, pour Orbit Extrapolation Kit, une bibliothèque open source de mécanique orbitale initiée par Luc Maisonnobe, alors ingénieur chez CS Group. Son premier cas opérationnel remonte à 2008, lors de la validation de l'approche finale du véhicule de transfert automatique ATV Jules Verne avec la Station spatiale internationale. Depuis, la trajectoire de la bibliothèque n'a cessé de s'élever.
OREKIT, référencée comme étant la deuxième Flight Dynamics Core Library la plus utilisée au monde, fournit les fonctions nécessaires au calcul et à la propagation d'orbites : prédire où sera un satellite dans les heures et jours à venir, restituer sa trajectoire réelle à partir des données reçues, anticiper les événements critiques comme les passages au-dessus d'une station sol, les périodes d'éclipse ou les risques de collision avec des débris. Ces capacités sont intégrées dans les produits commerciaux de Sopra Steria, dont GOSMIC (Ground Operation System and Mission Intelligence Center), son segment sol modulaire.
La décision de passer la bibliothèque en open source a transformé un outil interne en actif stratégique mondial. « OREKIT bénéficie désormais d’évolutions proposées par des experts internationaux », précise Nicolas Frouvelle. Le Project Management Committee qui gouverne OREKIT réunit aujourd'hui des experts de Sopra Steria (CS GROUP), Thales Alenia Space, Airbus Defence and Space et de l'Agence Spatiale Européenne, auxquels s'ajoutent plusieurs partenaires européens et américains institutionnels, industriels ou du New Space. Les agences spatiales indienne et japonaise l'utilisent. Différents opérateurs de constellations s'en servent pour gérer leur mécanique de flotte. C’est une réussite mondiale.
La bibliothèque est libre d'accès, mais l'expertise pour la maîtriser et l'intégrer dans des systèmes opérationnels ne l'est pas. Formations, support, développements sur mesure : Sopra Steria capitalise sur sa position de référence technique pour proposer des prestations à forte valeur ajoutée. « Nous apprenons parfois qu’un concurrent a gagné une affaire en proposant une solution basée sur OREKIT. Il est sûr que ceci ne nous profite pas directement mais notre satisfaction est que cela enrichit tout de même la renommée du produit », observe notre expert.
La révolution des constellations : un nouveau paradigme opérationnel
L'essor du New Space a radicalement changé l'équation logicielle. Là où l'on gérait autrefois quelques satellites avec plusieurs ingénieurs dédiés, il faut désormais superviser des centaines d'engins avec des équipes réduites. « Auparavant, plusieurs ingénieurs étaient mobilisés pour un seul satellite. Désormais, il faut mutualiser les actions », observe Nicolas Frouvelle. « Cela demande un changement de paradigme dans la façon d’opérer ».
Cette mutation impose des architectures logicielles ouvertes et scalables, capables de maintenir leurs performances qu'on gère dix ou plusieurs centaines de satellites simultanément. Les tests de robustesse menés par Sopra Steria sur GOSMIC, simulant des flottes de plusieurs centaines de satellites, visent précisément à valider cette montée en charge. Elle impose aussi une agilité opérationnelle nouvelle : concentrer les ressources humaines et informatiques là où le besoin est immédiat, en fonction de la criticité du moment.
La question réglementaire s'invite également dans l'équation. Face à la prolifération satellitaire, les exigences de manœuvrabilité et de désorbitation se renforcent. SpaceX a ainsi abaissé une partie de la constellation Starlink de 100 kilomètres pour accélérer la désintégration naturelle des satellites en fin de vie. Les logiciels sol devront intégrer ces nouvelles contraintes de conformité, en temps réel, pour chaque engin d'une flotte.
La prochaine frontière : l'IA pour anticiper les anomalies
L'intelligence artificielle ouvre une perspective nouvelle pour la supervision des systèmes spatiaux, en allant au-delà de la détection réactive pour entrer dans le domaine du prédictif. Sopra Steria travaille sur l'intégration de capacités de détection d'anomalies par IA dans ses solutions de centre de contrôle. L'objectif est de détecter un dysfonctionnement avant même qu'une alerte formelle soit déclenchée, à partir de l'analyse continue des flux d'échanges entre le satellite et le sol.
« En analysant la manière dont arrivent ces paquets de données avec de l'IA, on va être capable d'identifier en avance de phase une anomalie qui va arriver », détaille Nicolas Frouvelle. Cette approche prédictive complète les mécanismes de détection existants sans les remplacer. L'humain reste dans la boucle pour les décisions critiques, l'IA augmentant sa capacité à anticiper plutôt qu'à seulement réagir.
C'est sur cette combinaison que Sopra Steria construit sa vision du logiciel spatial : expertise orbitale éprouvée, architectures ouvertes, outillage IA au service des opérateurs. Une approche qui mise sur la maîtrise opérationnelle plutôt que sur la promesse technologique, et dont OREKIT, près de vingt ans après ses débuts, reste peut-être le symbole le plus durable.