La navigation par satellite est l’une de ces technologies devenues invisibles précisément parce qu’elles fonctionnaient trop bien. Les signaux GPS guident les navires à travers les océans, synchronisent les transactions financières et aident les smartphones à localiser une position à quelques mètres près. La plupart des gens n’y pensent jamais. Cette invisibilité dissimule pourtant une vulnérabilité croissante : les signaux GPS sont de plus en plus brouillés, falsifiés et perturbés, et l’architecture fondamentale du système rend les corrections difficiles. Une entreprise californienne appelée Xona Space Systems construit ce qu’elle croit être la réponse, et son approche consiste à repenser l’altitude à laquelle les satellites de navigation devraient orbiter.
Pourquoi l’altitude change tout
Le GPS et les autres systèmes mondiaux de navigation par satellite opèrent depuis l’orbite terrestre moyenne, à environ 20 000 kilomètres de la surface. Cette distance est utile car un nombre relativement restreint de satellites peut couvrir la planète entière. La contrepartie, c’est la puissance du signal : au moment où un signal GPS a parcouru cette distance pour atteindre un récepteur au sol, il est extraordinairement faible. C’est cette faiblesse qui explique les difficultés du GPS à l’intérieur des bâtiments, sous un couvert végétal dense et dans les canyons urbains où les grandes structures obstruent le ciel.
Les satellites Pulsar de Xona opéreraient en orbite basse, bien plus près de la surface. Selon l’entreprise, cette proximité se traduit par une puissance de signal environ 100 fois supérieure à celle du GPS. Des signaux plus puissants sont plus difficiles à brouiller. Lors de tests de brouillage en conditions réelles menés dans plusieurs pays à l’aide de son premier satellite, baptisé Pulsar-0, Xona a constaté que la puissance accrue du signal réduisait la zone d’efficacité d’un brouilleur de 95 %. L’entreprise a également intégré un filigrane anti-usurpation dans les signaux Pulsar, permettant aux récepteurs de vérifier l’authenticité du signal plutôt que d’accepter une imitation fabriquée. Il ne s’agit pas d’améliorations marginales. Elles représentent une catégorie différente de résilience.
Les six premiers satellites Pulsar de production sont prévus pour un lancement en octobre 2026, avec un début de service en 2027. Une fois la constellation complète de 258 satellites en orbite, Xona affirme que ses clients pourront déterminer leur position n’importe où sur Terre à quelques centimètres près. L’entreprise s’attend également à ce que ses satellites délivrent une précision temporelle de l’ordre de 10 nanosecondes, ce qui revêt une importance considérable pour les marchés financiers, les réseaux de télécommunications, les centres de données et les systèmes de transport. Plusieurs clients ayant besoin d’une synchronisation de précision ont déjà signé.
Un problème que l’histoire a déjà résolu une fois, autrement
Ce n’est pas la première fois que des ingénieurs ont tenté de naviguer depuis l’orbite basse. Avant l’existence du GPS, il y avait Transit, le premier système de navigation par satellite au monde, développé dans les années 1960 pour la marine américaine. Ses origines remontent à des physiciens du Applied Physics Laboratory de la Johns Hopkins University qui étudiaient le Spoutnik-1 soviétique. En mesurant le décalage Doppler des signaux radio de Spoutnik lors du passage du satellite, ils ont réalisé que le même principe pouvait fonctionner en sens inverse : un récepteur au sol pouvait calculer sa propre position en mesurant le décalage Doppler d’un satellite dont l’orbite était connue.
Transit est devenu opérationnel en 1964, avec 36 satellites conçus principalement pour aider les sous-marins lanceurs de missiles balistiques Polaris à déterminer leur position avant le tir. Cela fonctionnait, mais le système présentait une limitation fondamentale. Avec seulement 36 satellites en orbite basse, un récepteur pouvait attendre une heure ou deux entre deux passages de satellites. C’était acceptable pour un sous-marin ayant besoin de mises à jour périodiques de sa position. Cela aurait été inutilisable pour la navigation en temps réel.
La solution de l’époque consistait à placer les satellites plus haut. L’orbite terrestre moyenne a permis au GPS de couvrir le globe avec bien moins de satellites, offrant une localisation quasi instantanée. Le coût en était la puissance du signal. Zak Kassas, directeur du Autonomous Systems Perception, Intelligence, and Navigation Laboratory à The Ohio State University, a fait remarquer qu’une constellation de navigation en orbite basse nécessite environ 10 fois plus de satellites qu’un système équivalent en orbite terrestre moyenne. Dans les années 1960, construire et lancer autant de satellites n’était pas réalisable. Aujourd’hui, ça l’est.
Ce qui rend ce moment différent
L’économie de l’accès à l’orbite a considérablement évolué. Des lancements moins coûteux, portés en grande partie par SpaceX, ont rendu les grandes constellations de satellites commercialement viables. Starlink a démontré que le déploiement de milliers de satellites est opérationnellement réalisable. Xona applique cette même logique à la navigation plutôt qu’au haut débit.
L’entreprise a conclu un contrat avec Aerospacelab, un fabricant belge de satellites, pour la construction de certains de ses premiers satellites. Elle développe également une plateforme satellitaire en interne dans son usine de Burlingame, en Californie, avec l’ambition de fabriquer la majorité des 258 satellites Pulsar elle-même. Pulsar-0 a été lancé à bord d’une mission de covoiturage SpaceX Falcon 9 le 1er juillet 2025, et des mises à jour logicielles ont déjà amélioré sa précision de positionnement, faisant passer l’erreur de mesure de distance de 4,2 centimètres à 1,5 centimètre.
Kassas a observé que les premiers clients des services de navigation en LEO seront vraisemblablement des organisations qui paient déjà pour des services premium de positionnement, de navigation et de synchronisation : utilisateurs de la défense, agences de sécurité nationale et organismes gouvernementaux responsables de la résilience des infrastructures. C’est un point de départ réaliste. L’agriculture de précision, les véhicules autonomes et la logistique urbaine pourraient suivre à mesure que la constellation s’agrandit et que les coûts se normalisent.
Voici ce que la plupart des articles sur ce sujet omettent : l’importance ne réside pas simplement dans le fait que le GPS a un concurrent. Elle tient au fait que la vulnérabilité d’une architecture de navigation unique et vieillissante devient de plus en plus difficile à ignorer, et que les obstacles technologiques à la construction d’une alternative se sont silencieusement effondrés.
En bref
Xona Space Systems construit une constellation de 258 satellites en orbite basse conçus pour délivrer des signaux de navigation et de synchronisation environ 100 fois plus puissants que le GPS. Des signaux plus puissants signifient de meilleures performances en intérieur, sous le feuillage et dans les environnements de brouillage. La physique qui sous-tend cette approche n’est pas nouvelle : elle fait écho au système Transit des années 1960. Ce qui est nouveau, c’est que les coûts de lancement ont suffisamment baissé pour rendre une grande constellation de navigation en LEO économiquement viable. Les premiers satellites de production sont prévus pour fin 2026. L’implication plus large est que la navigation par satellite, longtemps considérée comme un problème résolu, entre dans une période de véritable concurrence architecturale.
D’après un reportage de Ars Technica.