Missions

Le Centre national d’études spatiales (CNES) est un établissement public à caractère industriel et commercial sous la tutelle conjointe du ministère de l’Économie, des Finances et de la Relance, du ministère de l’Enseignement supérieur, de la Recherche et de l’Innovation et du ministère des Armées. Créé le 19 décembre 1961, par la loi n° 61-1382, il a pour mission d’élaborer, de proposer et de conduire la politique spatiale de la France.

Le CNES est implanté sur quatre centres : deux sites sur Paris avec l’agence de programmes au siège et la direction des lanceurs en co-localisation avec les équipes lanceurs de l’Agence spatiale européenne (développement du lanceur « Ariane » pour le compte de l’Agence spatiale européenne (ESA, European Space Agency), missions de prospective et de R&D sur les nouveaux concepts de lanceurs et les systèmes avancés de propulsion) ; le Centre spatial de Toulouse (conduite des projets de systèmes orbitaux et développement des systèmes spatiaux complets) ; le Centre spatial guyanais (CSG) de Kourou (port spatial de l’Europe). Le CNES assure la responsabilité du CSG pour le compte de la France et représente la France au sein de l’exécutif de l’ESA.

Gouvernance et pilotage stratégique

Le contrat d’objectifs et de performance 2016-2020 « Innovation et inspiration », a été signé en décembre 2015, et un nouveau contrat est en cours d’élaboration. L’actuel contrat se structure autour de quatre grandes orientations :

• l’innovation : elle recouvre la technologie (R&T et démonstrateur), les concepts systèmes et s’appuie sur une organisation adaptée (CNES, industrie, communauté scientifique, partenaires étrangers) pour les futurs projets ;

• le développement des filières d’excellence française au profit des acteurs français de la recherche et de l’industrie afin de maintenir le niveau d’excellence acquis et d’améliorer la compétitivité dans chacune des filières (lanceurs, télécoms, observation optique de la Terre, météorologie, défense, océanographie, instrumentation scientifique spatiale,…) ;

• la nécessité de tirer parti des dimensions européenne et internationale de la politique spatiale : que ce soit dans le cadre de l’ESA (Ariane 6 et Véga C pour les lanceurs, Cosmic Vision pour les grands programmes scientifiques, d’EOEP - Earth Observation Envelop Program - pour l’observation scientifique du « système Terre »), en coopération bilatérale ou dans le cadre de l’Union européenne (Galileo, Copernicus, surveillance de l’espace recherche technologique H2020) ;

• des objectifs opérationnels :

  • réussir l’étape décisionnelle de fin 2017 afin d’atteindre l’objectif du premier lancement d’Ariane 6 en 2020 et concourir au développement de Vega C ;

  • sur le plan scientifique : réussir les projets Microscope et Taranis ; conduire ou poursuivre le développement des contributions françaises aux missions communes avec des partenaires étrangers tels que la Chine pour Space Variable Object Monitor (SVOM) ou l’ESA pour Juice et Plato ; poursuivre les développements des nouvelles filières avancées en observation de la Terre (optique active) et en télécoms (satellite électrique, charge utile THD numérique).

Concernant spécifiquement la sécurité et la défense, le contrat d’objectifs et de performance 2016-2020 assigne pour objectif au CNES de poursuivre ses travaux pour la direction générale de l’armement dans les domaines de l’observation de la terre, l’écoute électromagnétique, les télécommunications par satellites, la navigation, l’alerte avancée, la R&T (recherche et technologie) ainsi que les démonstrateurs et de développer, dans un cadre européen, des projets destinés à la sécurité et au plein usage de la dualité des technologies. A ce titre, les programmes d’avenir sont CSO-Musis, CERES, Syracuse 4 ou encore Telemak.

Faits marquants 2020

La crise sanitaire aura fait de l’année 2020 une année atypique. Après une adaptation rapide de la filière spatiale pour protéger la santé et la sécurité des personnels et maintenir les activités critiques, le CNES s’est tout particulièrement mobilisé afin d’apporter un soutien au secteur spatial français face à la crise. Il a contribué activement auprès du Gouvernement, en lien avec le COSPACE, à la préparation d’un plan de relance.

Par ailleurs, la tutelle principale du CNES est désormais le Ministère de l’Économie, des Finances et de la Relance. La transformation des moyens de l’établissement se poursuit avec l’engagement du projet CSG-NG sur la base de lancement à Kourou et le début de l’installation du nouveau Commandement de l’Espace à Toulouse qui marque l’engagement renouvelé du CNES aux côtés du Ministère des Armées dans la déclinaison de la stratégie spatiale de défense.

L’ensemble du spatial français continue avec le CNES d’accélérer en termes d’innovations dans les différents secteurs : l’initiative ArianeWorks, portée par le CNES et ArianeGroup, et ses travaux sur le démonstrateur THEMIS de lanceur réutilisable ; la contractualisation du programme CO3D avec Airbus Defence & Space dans le domaine des système orbitaux d’observation de la Terre ; le nouveau programme ARES (Action et Résilience Spatiale) de maîtrise de l’espace et la première étape de sa feuille de route avec l’avant-projet YODA (Yeux en Orbite pour un Démonstrateur Agile) ; la contractualisation de plusieurs projets de télécommunications. En complément de ces modes d’intervention classiques, de nouveaux dispositifs de démonstrateurs « proof of concept » ont également été mis en place en parallèle du plan de R&T au CNES et soutenus par le Programme d’Investissements d’Avenir (PIA) ; ils ont déjà permis de cofinancer sept projets portés par des ETI et PME en 2020.

La thématique du climat continue par ailleurs d’être au premier plan : le CNES poursuit des projets spatiaux liés au changement climatique, à la suite de la COP21 puis de la COP22. Les missions MicroCarb et Merlin d’étude des gaz à effet de serre témoignent, comme la déclaration de New Delhi signée par 60 agences spatiales du monde entier à l’initiative du CNES, de l’engagement de ce dernier en faveur du climat.

Parce que les effets du changement climatique, notamment sur les ressources en eaux, nécessitent de nouvelles connaissances en océanographie et en hydrologie, le CNES et la NASA, forts de 25 ans de coopération dans le domaine de l’altimétrie océanographique, poursuivent la réalisation de la mission SWOT (Surface Water and Ocean Topography) avec un important volet lié à ses applications. Depuis le 19 février 2020, les données scientifiques des instruments bord du satellite CFOSAT, dédié à l’étude des vagues ainsi que des vents de surface et développée en coopération avec la Chine, sont mises à disposition de la communauté scientifique, ce qui a permis le début de leur prise en compte dans les modèles opérationnels de Météo-France. Enfin, le CNES a démarré en 2020 la phase de développement du projet TRISHNA de mesure à haute résolution de l’Infra-Rouge Thermique permettant de contribuer à plusieurs enjeux majeurs comme la détection du stress hydrique, l’urbanisation et les îlots de chaleur urbains, le suivi des eaux côtières et intérieures.

En 2020, le CNES a poursuivi la dynamique enclenchée avec le « Space Climate Observatory », destiné à renforcer la coordination inter-agences contre le changement climatique, via notamment une mobilisation accrue des outils spatiaux. Cela donne lieu à la labellisation de projets qui apportent des analyses prospectives d’impact du changement climatique jusqu’à des propositions de mise en œuvre de politiques adaptatives, permettant à une collectivité ou à un décideur de faire face à des enjeux cruciaux comme le retrait du trait de côte, l’élévation des températures urbaines, l’extension des épidémies, la gestion des inondations.

En exploration et en sciences spatiales, Mars reste la nouvelle frontière même si la Lune mobilise à nouveau nombre d’agences spatiales. Le CNES contribue ainsi à la mission MARS 2020 en coopération bilatérale avec la NASA grâce à la fourniture de l’instrument Supercam ; cette mission lancée le 30 juillet 2020 s’est posée avec succès sur le sol martien le 18 février 2021. La mission de sismologie martienne INSIGHT a par ailleurs fait l’objet d’une série de 5 articles dans la revue Nature Geosciences le 24 février 2020 avec plus de 450 évènements détectés. Le CNES participe également au programme Exomars 2020 de l’ESA, et coopère avec la Chine sur la mission lunaire CHANG’E6. Le CNES poursuit enfin avec le DLR le développement d’un rover pour la mission japonaise d’exploration des lunes de Mars, MMX, pour laquelle un spectromètre infra-rouge sera également fourni.

Des contributions instrumentales sont également fournies à des programmes majeurs en sciences spatiales telles que les missions du programme Cosmic Vision de l’ESA (JUICE, EUCLID, ATHENA, SOLAR ORBITER ou encore PLATO, mission de détection d’exoplanètes) ou des missions en coopération bilatérale comme SVOM, mission d’astronomie avec la Chine. Février 2020 a vu le lancement de SOLAR ORBITER pour lequel la France a contribué à 6 des 10 instruments. Les instruments NISP et VIS ont été livrés pour la mission EUCLID menée dans le cadre Cosmic Vision de l’ESA et des étapes majeures ont été franchies concernant SVOM et l’assemblage de la charge utile de SWOT, coopération bilatérale avec la NASA dans le domaine de l’océanographie et de l’hydrologie continentale. Malheureusement, 2020 a également vu l’échec du lancement de VV17 emportant à son bord le satellite de la mission Taranis. Le CNES et ses partenaires se mobilisent pour instruire la question de la reconstruction de cette mission d’étude des transferts d’énergie dans la haute atmosphère, unique en son genre.

Dans le domaine des systèmes de lancement, l’autonomie européenne d’accès à l’espace à un coût raisonnable reste une priorité. La préparation d’Ariane 6 s’est poursuivie avec la revue de qualification du moteur Vulcain 2.1, la réalisation des essais des bras cryotechniques, la commission de revue des essais (CRE) des infrastructures des moyens de lancement ELA4. Au-delà du développement des projets de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) Ariane 6 et Véga, le CNES prépare l’avenir de manière active avec la signature du contrat de pré-industrialisation du moteur de nouvelle génération Prometheus (moteur à bas coût potentiellement réutilisable), l’organisation d’un Challenge R&D en juin dernier, qui a permis à des nouveaux acteurs d’avoir un accès rapide à des contrats du CNES pour tester des solutions innovantes et la tenue d’un point-clé du démonstrateur d’étage récupérable CALLISTO réalisé en coopération avec l’Allemagne et le Japon.

Dans le domaine des satellites de télécommunication, le CNES porte son effort sur la préparation de l’avenir et la compétitivité de l’industrie française. L’année 2020 a vu une accélération de la feuille de route avec l’engagement de nouveaux projets de R&D concernant le développement des plateformes des satellites FLEXSAT à flexibilité d’usage accrue et les équipements de plateformes avec PEGASE, ainsi que de nouveaux volets concernant le système et les charges utiles avec une accélération de la prochaine génération de cœur numérique PNT 6G, DYSCO pour les liens optiques de télécommunications et VASCO pour le système sol. Par ailleurs, Dans une démarche publique/privée innovante, la société KINEIS a réussi une levée de fonds de l’ordre de 100M€ se faisant accompagner d’investisseurs afin de financer le développement, l’exploitation ainsi que la commercialisation de sa nouvelle constellation dans le domaine de l’internet des objets (IoT) et du système Argos historique.

Dans le domaine de la défense, les projets du CNES accompagnent les programmes du Ministère de la Défense, en particulier les missions de télécommunication (Syracuse) et d’observation optique CSO/MUSIS, laquelle est désormais constituée de deux satellites avec le lancement en décembre de CSO-2, le troisième devant compléter la constellation à l’horizon 2022. Le CNES poursuit par ailleurs le programme de R&D duale en télécommunications CASTOR, en préparation du post- Syracuse 4, ainsi que le programme de démonstration de production massive et à forte revisite de modèles numériques de surface CO3D. Enfin, le projet Yoda de démonstrateur de nanosatellite guetteur a été lancé début 2020.

Compte de résultat

Évolution de la situation patrimoniale