Le programme 193 « Recherche Spatiale » qui s’inscrit dans la Loi de Programmation de la Recherche (LPR) finance le programme multilatéral du CNES, la contribution française à l’Agence Spatiale Européenne (ESA) mais aussi à l’Organisation européenne pour l’exploitation des satellites météorologiques (Eumetsat). Le CNES est également subventionné par le programme 191 « Recherche duale », opère le volet Espace du programme d’Investissements d’avenir (PIA) et a été désigné en 2021 opérateur unique du volet spatial de France Relance.

Suite au transfert d’attribution en matière de politique spatiale qui a eu lieu à l’été 2020, un partage des responsabilités entre la Direction Générale de la Recherche et de l’Innovation (DGRI) et Direction Générale des Entreprises (DGE), privilégiant la coordination permanente, les compétences respectives et la complémentarité, a donc été agréé. Le MESRI a encore été responsable de l’exécution budgétaire du programme P193 « Recherche Spatiale » au titre de l’exercice 2021. L’entière responsabilité du P193 a été transférée au MEFR pour l’exercice 2022. Le MESRI reste néanmoins associé aux conférences budgétaires organisées sur ce programme puisqu’il est concerné par la Loi de Programmation de la Recherche (LPR). Au-delà de ces changements au niveau des tutelles, la présidence du CNES a aussi été renouvelée en 2021 avec la nomination de Philippe Baptiste qui, dès son arrivée, s’est appuyé sur les conclusions d’une mission d’inspection menée à l’été 2021, pour finaliser le contrat d’objectifs et de performance 2022 – 2025 de l’établissement et a proposé une nouvelle organisation interne qui a été mise en place en janvier 2022.

Alors que le CNES a fêté ses 60 ans d’existence en 2021, l’année a été marquée par la poursuite de la crise sanitaire de la COVID-19, source de difficultés pour les activités industrielles et les projets conduits en coopération internationale. Afin de soutenir la filière, le CNES a été désigné comme opérateur unique du volet spatial de France Relance doté de 365M€ via le programme 363 « Compétitivité ». En seulement quelques mois, le CNES a engagé l’ensemble des crédits ouverts en 2021 en signant près de 150 contrats avec une centaine d’entreprises, dont 80% de startups et PME. Ce soutien se poursuivra, en 2022 et au-delà, au travers de France 2030 puisque le spatial a été identifié comme l’un des dix domaines prioritaires de ce plan d’investissement. En 2021, le CNES a également poursuivi et renforcé les actions de soutien mises en place dès le début de la pandémie comme l’Observatoire du Spatial, qui assure une veille à l’international et un dialogue régulier avec les acteurs de l’écosystème (industriel, laboratoires, pôles de compétitivité) afin de mettre en place des mesures d’accompagnement spécifiques en fonction des difficultés rencontrées.

En 2021, Arianespace a réalisé 15 lancements (5 de plus qu’en 2020) dont sept depuis Kourou et ajouté 22 satellites à son carnet de commande. Parmi les lancements de l’année 2021, il faut noter le retour en vol de Vega avec, à son bord, le premier satellite d’observation de la terre à très haute résolution de la constellation Pléiades Neo, le record de performance (plus de 10 tonnes en orbite) réalisé par Ariane 5 lors du lancement des satellites de télécommunication commercial SES 17 et militaire SYRACUSE 4A (lancement au cours duquel le système de sauvegarde Kassav 1 a été qualifié) ou encore l’excellente précision d’injection qui a permis un gain significatif de durée de vie pour le télescope spatial James Webb lancé en décembre 2021 par Ariane 5 depuis Kourou. 2021 a également été marquée par plusieurs accords majeurs sur les lanceurs signés avec nos partenaires allemands, italiens et l’ensemble des États membres de l’ESA (résolution du 13 août 2021) visant à affirmer la préférence européenne pour les lancements de satellites, ouvrir la compétition intra-européenne sur le marché des microlanceurs et surtout sécuriser l’exploitation d’Ariane 6 et Vega C. Le lancement inaugural de ces deux nouveaux lanceurs est prévu en 2022. Le pas de tir ELA 4 qui a été réalisé sous maîtrise d’œuvre CNES pour accueillir Ariane 6 a été inauguré en septembre 2021. Enfin, la rénovation du pas de tir Diamant pour accueillir des microlanceurs au CSG a débuté.

Les activités de lancement réalisées par Arianespace mais aussi la maîtrise des satellites par des opérateurs français sont soumis à la loi sur les opérations spatiales (LOS). En 2021, le CNES en lien avec ses tutelles a contribué à faire évoluer cette loi, pour, dans un premier temps, garantir la protection des intérêts de la défense nationale. Modifiés dans le cadre d’une ordonnance prise sur le fondement de la Loi de programmation de la recherche, les textes ont été publiés début 2022 pour une mise en application à partir du 1er janvier 2023. Dans le même temps, les services techniques du CNES ont entamé un processus de mise à jour de la réglementation technique.

Pour la filière des télécommunications, l’industrie française a encore une fois remporté cinq des sept appels d’offres ouverts de satellites géostationnaires grâce notamment aux efforts menés par le CNES depuis plus de 10 ans pour développer les nouvelles filières nationales de satellites électriques et concevoir des charges utiles numériques plus puissantes. 2021 a aussi été l’année des premières commandes commerciales pour les satellites à flexibilité d’usage des filières ONESAT d’Airbus Defence and Space et SPACE INSPIRE de Thales Alenia Space financées par le Programme d’Investissements d’Avenir, la contribution française à l’ESA et le CNES. Dans le domaine des constellations, le déploiement de Oneweb s’est poursuivi avec 8 lancements en 2021 portant à près de 400 le nombre de satellites en orbite et Thales Alenia Space a remporté un contrat d’étude pour la constellation LightSpeed basé sur une flotte initiale de 298 satellites en orbite basse.

Dans le domaine de l’observation de la Terre, les essais d’environnements du satellite SWOT ont débuté fin 2021 après l’assemblage réussi de la charge utile d’altimétrie sur la plateforme de Thales Alenia Space. L’observatoire spatial du climat (SCO) s’est encore renforcé et élargi à de nouveaux signataires et bénéficiaires avec désormais un portefeuille de plus de 40 projets, dont 36 émanant de la France (parfois en coopération internationale) sur toutes les thématiques de l’adaptation au changement climatique. On peut également souligner qu’en 2021, le CNRS a attribué la médaille d'argent à la chercheuse Cathy Clerbaux, directrice de recherche CNRS au LATMOS pour ses travaux sur l’instrument IASI (Interféromètre atmosphérique de sondage dans l’infrarouge) développé par le CNES en coopération avec EUMETSAT.

Au niveau européen, le nouveau schéma de gouvernance du règlement des programmes spatiaux de l’Union européenne a été signé le 22 juin 2021 entre la Commission européenne, l’ESA et l’agence des programmes spatiaux de l’Union européenne (EUSPA) nouvellement créée. L’EUSPA a notamment réalisé pour la première fois les opérations initiales de mise en orbite des deux derniers satellites Galileo lancés en décembre 2021 par Soyouz depuis Kourou. Ces satellites permettront à la constellation de disposer de 24 satellites opérationnels au premier semestre 2022. L’autre programme phare de l’UE, Copernicus, a continué de fournir, au travers de ses six services, des données clés en lien avec l’environnement. L’ESA a proposé en juin 2021 un scénario pour l’évolution du programme Copernicus, intégrant le développement de six nouvelles missions et la préparation du remplacement des missions déjà lancées afin d’assurer la continuité améliorée des services Copernicus. Des solutions ont été trouvées pour financer ce scenario malgré l’impact du Brexit. Enfin, au niveau européen, le déploiement du programme Horizon Europe, qui succède à H2020 pour la période 2021-2027, a commencé avec la publication des premiers appels à projets au 4ème trimestre 2021. La préparation de la prochaine conférence ministérielle de l’ESA qui aura lieu à Paris en novembre 2022 a également commencé avec la mise en place, comme cela avait été le cas en 2019, de groupes de travail animés par le CNES dans le cadre du comité de concertation Etat-industrie sur l’Espace (COSPACE).

L’année 2021 a également été marquée par le deuxième vol de Thomas Pesquet à bord de la station spatiale internationale. Dans le cadre de cette mission Alpha, l’astronaute européen, premier Français à avoir été commandant de l’ISS, a réalisé une centaine d’expériences, dont douze pour le CNES. Les missions martiennes ont été mises à l’honneur en 2021 avec les premières publications sur la structure interne de Mars réalisées à partir des mesures effectuées par le sismomètre SEIS de la mission Insight mais aussi l’atterrissage du rover Persévérance de la mission Mars 2020 le 18 février 2021 à la surface de Mars. Les tirs lasers de la caméra française SuperCam embarquée sur Persévérance permettent non seulement d’analyser la composition chimique mais aussi de déterminer la composition minéralogique de ces roches. Perseverance devra aussi collecter et stocker des échantillons de roches martiennes dans des conteneurs qui seront récupérés plus tard par d’autres missions du programme Mars Sample Return, pour être apportés sur Terre.

Enfin, en 2021, le CNES a multiplié les initiatives pour soutenir l’innovation et les acteurs émergents en lançant l’initiative SpaceFounders, 1er accélérateur spatial franco-allemand qui compte cinq startups françaises sur les 10 de sa première promotion ou encore l’incubateur Tech the Moon qui accompagne depuis fin 2021 cinq entrepreneurs qui proposent des projets liés aux enjeux d’une présence humaine durable sur la Lune. Le support aux sociétés émergentes et au secteur des applications a aussi été renforcé avec la montée en puissance de « ConnectbyCNES » qui fédère maintenant une offre complète de soutien et d’accompagnement destinée aux entreprises et acteurs institutionnels qui souhaitent utiliser des technologies ou solutions spatiales. Enfin, en 2021, le fond CosmiCapital entièrement dédié au NewSpace a réalisé son premier closing de 38M€.

Remarque : Les prévisions 2023 présentées dans le reste du rapport ont été établies avant la crise ukrainienne et les sanctions envers la Russie qui impactent fortement la filière spatiale (arrêt des lancements Soyouz depuis Kourou, reports de missions comme Exomars, fournisseurs d’équipements satellitaires – ex. moteurs électriques - alternatifs à identifier...). Il conviendra donc d’analyser ces cibles avec prudence.

Objectif 1 : Intensifier le rayonnement international de la recherche et de la technologie spatiales françaises

Indicateur 1.1 : Production scientifique des opérateurs du programme

Indicateur 1.2 : Chiffre d'affaires à l'export de l'industrie spatiale française rapporté aux investissements des cinq dernières années

Objectif 2 : Garantir à la France et à l'Europe un accès à l'espace libre, compétitif et fiable

Indicateur 2.1 : Part du marché « ouvert » des lancements de satellites prise par Arianespace

Indicateur 2.2 : Coût moyen du lancement de satellites par le lanceur Ariane 5

Objectif 3 : Maîtriser les technologies et les coûts dans le domaine spatial

Indicateur 3.1 : Tenue des coûts, des délais et des performances pour les 10 projets phares du CNES

Objectif 4 : Intensifier les efforts de valorisation de la recherche spatiale dans le but de répondre aux attentes de la société

Indicateur 4.1 : Nombre d'instruments spatiaux développés ou co-développés par la France utilisés à des fins applicatives

Objectif 5 : Parfaire l'intégration européenne de la recherche spatiale française

Indicateur 5.1 : Taux de présence des projets européens dans les projets financés par le CNES