Sources des données : Base OST, Web of Science, calculs OST-HCERES

Mode de calcul :

Sous-indicateurs « Part française des publications… »

La part française des publications des opérateurs du programme de référence internationale liées à la recherche spatiale se calcule en divisant le « nombre de publications françaises de référence internationale des opérateurs du programme liées à la recherche spatiale» par le « nombre de publications de référence internationale de l'UE 28 » (part européenne), « du monde » (part mondiale) ou de l’espace « France-Allemagne-Royaume-Uni » liées à la recherche spatiale.

Sous-indicateur « Reconnaissance scientifique »

La reconnaissance scientifique est exprimée par l’impact normalisé par domaine (IND) à deux ans des publications françaises liées à la recherche spatiale des opérateurs du programme. L’indice pour une année « n » est défini par le nombre moyen de citations (au cours de l’année n et de l’année n+1) des publications françaises pour l’année « n », rapporté au nombre normalisé par la moyenne des citations des publications mondiales dans ce domaine et calculée dans les mêmes conditions. La valeur de l'indicateur pour une discipline est exprimée par la moyenne pondérée des valeurs pour chacun des domaines de recherche qui composent la discipline. Lorsque l’indice est supérieur (ou, à l’inverse, inférieur) à 1, les publications de la France ont un impact supérieur (ou, à l’inverse inférieur) à l’impact moyen des publications de l’ensemble du monde.

Ce sous-indicateur est une mesure de l’impact scientifique des publications des chercheurs français impliqués dans la recherche spatiale. En effet, les citations des publications issues de ces chercheurs faites par d'autres publications sont considérées comme une indication fiable de l’impact des publications française sur les travaux des chercheurs à l’échelle internationale. Ce sous-indicateur permet de compléter la mesure de la production (cf. indicateur précédent) afin de ne pas induire un éventuel comportement « productiviste » de la part des chercheurs, au détriment de la qualité de leurs publications.

Tous les indicateurs sont calculés en compte fractionnaire, c'est-à-dire en tenant compte du nombre de laboratoires signataires de chaque publication. Par exemple, une publication qui a trois adresses différentes, 2 en France et une en Allemagne, contribuera à la production française à hauteur de 2/3 et à la production allemande à hauteur de 1/3.

Afin de lisser les variations non significatives liées à l’évolution des journaux référencés dans chaque discipline, on adopte l’usage habituel en bibliométrie de calcul de l’indicateur en moyenne triennale glissante : la valeur indiquée en année n est alors la moyenne des valeurs constatées en n, n-1 et n-2.

Limites et biais connus : calculé sur un périmètre relativement étroit, comportant un nombre limité de publications et à partir d’un corpus reposant sur l’identification de missions spatiales, l’indicateur apparaît assez instable. Les évolutions d’une année à l’autre doivent donc être interprétées avec prudence. De même l’établissement de cibles est un exercice délicat.

Deux ans est un laps de temps très court pour mesurer l’impact scientifique d'une publication, notamment dans certaines disciplines. Ce délai permet d’avoir un indicateur pour une année relativement récente, mais ne permet pas de rendre compte de l’impact complet des publications. Une fenêtre de citation de 3 à 5 ans permettrait de mesurer plus précisément les impacts.

Par construction, l’indice d’impact à 2 ans des publications d’une année donnée n’est constatable qu’avec un décalage de 2 ans. La dernière valeur constatée disponible au moment de la préparation du RAP de l’année n est donc celle de n-2. Toutefois, le passage à une moyenne triennale glissante permet d’indiquer dès le RAP de l’année n une valeur provisoire pour l’année n-1, calculée sur une base incomplète. C’est seulement au RAP de n+1 que peut être fournie la valeur pour l’année n-1, calculée en moyenne triennale glissante.

Les indicateurs fournis pour les réalisations sont construits sur 80% de la production annuelle réelle de l’année, en raison des mises à jour de la base qui se font sur une période de un ou deux ans pour chaque année. Il s’agit donc d’indicateurs semi-définitifs.

Sous-indicateurs « Part des publications... »

Cet indicateur offre une triple mesure de la part de la production scientifique française dans le secteur de la recherche spatiale qui est pratiquement stable en absolu dans un contexte international concurrentiel où la France est un acteur de référence historique.

La production scientifique française constatée par l’OST (Observatoire des Sciences et Techniques), avec des chiffres quasiment définitifs pour 2020 et prévisionnels pour 2021 et pour 2022, montre une tendance en légère diminution de la part française dans la production mondiale depuis plusieurs années. L’une des raisons provient de la montée en puissance des pays émergents (Chine et Inde notamment).

Il convient de veiller à la poursuite des publications dans les prochaines années sur des missions en vol dont l’exploitation est significativement prolongée, comme CALIPSO (avec encore environ une moyenne de 260 publications par an), GAIA (avec les sorties de nouveaux catalogues stellaires attendues d’ici fin 2022) ou en fin de vie comme HAYABUSA2 Mascot alors que les analyses des échantillons rapportés sur Terre en décembre 2020 commencent. Pour prendre la relève, de nouvelles publications sont attendues dans les prochaines années grâce en particulier aux données des satellites du programme européen COPERNICUS et d’autres missions d’observation de la Terre en coopération internationale comme CFOSAT et SWOT en océanographie, mais aussi celles concernant le système solaire telle BEPICOLOMBO, Solar Orbiter, Parker Solar Probe et les missions martiennes MARS  2020 et INSIGHT ou encore celles d’étude de l’univers comme EUCLID ou CHEOPS (mission dédiée à l’étude des exoplanètes). Elles devraient permettre de consolider la position favorable de la production scientifique française dans les années à venir.

Sous-indicateur « Reconnaissance scientifique »

Le programme alimente un secteur de recherche qui, quoique concurrentiel, est un domaine dans lequel la France reste un acteur de référence avec une valeur de cet indice d’impact très bonne depuis plusieurs années. Ce sous-indicateur, qui caractérise la qualité des publications, devrait se maintenir à un niveau satisfaisant grâce notamment aux publications sur les résultats des missions INSIGHT, Perseverance et Mars Science Laboratory, pour lesquelles Philippe Lognonné et Sylvestre Maurice ont reçu en 2020 le prix « CNES Astrophysique & Sciences Spatiales » de l’Académie des Sciences.

Etant donnée la sensibilité d’un petit corpus à des valeurs extrêmes, une valeur moyenne de cet indicateur de l’ordre de 1,2 reste donc une cible pertinente dans ce domaine sur le moyen terme.

Sources des données : groupement des industries françaises aéronautiques et spatiales (GIFAS), Eurospace et CNES.

Mode de calcul : chiffre d’affaires limité aux ventes finales sur le marché commercial et institutionnel hors de France en Europe et dans le monde pour l’année n rapporté à la moyenne annuelle de la subvention publique attribuée au CNES au cours des cinq années précédentes (n-5 à n-1) ) hors PIA et hors variation de la dette de la France auprès de l’ESA qui sera par ailleurs remboursée en 2020.

Limites et biais connus : l’indicateur mesure la compétitivité de l’offre spatiale française, mais ses fluctuations reflètent également celles du volume de l’activité spatiale en Europe et dans le monde.

Au-delà d’une année 2020 qui a été perturbée par la crise sanitaire de la Covid 19, cet indicateur évolue à la baisse depuis 2018 car les deux piliers de la filière spatiale française, à savoir le marché commercial export et le marché institutionnel européen, sont fragilisés. Contrairement à ses concurrents, y compris européens, la filière spatiale française réalise entre 30% et 50% de son chiffre d’affaires sur le marché commercial export, dont la majorité dans le secteur des satellites de télécommunication.

Concernant le marché commercial, les prévisions pour 2021 et au-delà dans le domaine des télécommunications, comme de l’observation de la Terre, demeurent encore hypothétiques en fonction notamment de la sortie de la crise Covid et de l’évolution de la concurrence. En effet, une partie du modèle économique des opérateurs de satellites de télécommunication reposait sur l’expansion des besoins de connectivité en mobilité, en particulier aéronautique et maritime, secteurs particulièrement impactés par la crise. D’autre part, le marché spatial des télécommunications continue de se transformer : lancement de la constellation Lightspeed du canadien TELESAT, annonce du gouvernement de la République Populaire de Chine d’un projet de constellation satellites de communications  5G en LEO d’environ 13000 satellites baptisé StarNet.

Comme dans les domaines scientifiques, le marché en volume dans le domaine de l’observation de la Terre reste encore très majoritairement institutionnel, qu’il soit civil ou de défense. En 2021, les signatures d’ADS et de TAS pour des contrats COPERNICUS Expansion ne doivent pas faire oublier que la crise de la Covid a conduit à retarder la concrétisation de prospects à l’export avec des pays potentiellement clients, qui ont dû soutenir leur économie nationale et leur système de santé. Dans le domaine de l’observation de la terre, la concurrence internationale s’intensifie par ailleurs notamment avec la diplomatie économique entourant le développement des « routes de la soie ».

Ces difficultés de marché à l’export dans les systèmes orbitaux pourraient se confirmer à moyen terme compte tenu de l’intensification de la concurrence industrielle tant en Europe (Allemagne, Royaume Uni) que dans les pays émergents (Inde, Chine) avec notamment l’arrivée de nouveaux acteurs dans le domaine des télécoms (Viasat, OHB pour les petits satellites) et de l’observation de la Terre (Israël) pour la plupart fortement soutenus par la commande publique. La montée en compétence de certains pays jusque-là clients des fournisseurs français, ainsi que l’évolution des réglementations export, risquent également d’impacter la filière spatiale française qui, bien que sous tension, continue pour l’instant à conserver sa position de premier plan.

Sur le marché des lancements, si Arianespace a bien résisté en 2020 en captant 33% du marché ouvert des lancements en orbite géostationnaire, la phase de transition post-Ariane 5 va toutefois s’engager à partir de 2022. La mise en service opérationnelle d’Ariane 6 devrait apporter une amélioration de compétitivité importante.

Enfin, la visibilité sur l’évolution du marché institutionnel européen s’est éclaircie en 2021 suite à la finalisation du règlement et des budgets Espace pour la période 2021-2027. Le soutien institutionnel français, au travers notamment du volet spatial du plan de relance, s’est également concrétisé cette année. Il vise à maintenir la compétitivité de la filière spatiale française sur le marché commercial, afin d’être en mesure de faire face aux mutations technologiques accélérées, à l’évolution rapide de la demande des clients, à la concurrence exacerbée y compris intra-européenne et à la réduction des capacités d’autofinancement de la R&D suite à la crise sanitaire.

* : pour des raisons de confidentialité commerciale liée aux contrats en cours de négociation, les prévisions ne peuvent pas être diffusées.

Sources des données : Arianespace

Mode de calcul : le marché « ouvert » est celui accessible à Arianespace et à au moins un concurrent ; en sont exclus les clients captifs des autres lanceurs (satellites gouvernementaux américains, russes, chinois, japonais essentiellement). Cet indicateur est construit à partir du nombre de contrats de lancement géostationnaires obtenus dans l’année considérée.

Limites et biais connus : l’indicateur ne mesure pas les lancements vers les orbites basses, pour lesquelles les satellites lancés sont extrêmement variés. Sur ce marché, Ariane 5 est moins bien positionnée que Vega ou que les lanceurs de Space-X.

Le marché connaît des évolutions potentiellement majeures, avec la propulsion électrique des satellites qui permet une forte diminution de la masse au lancement et l’arrivée des constellations de télécommunication en orbite basse qui rend les opérateurs classiques prudents dans leurs prises de commande de satellites géostationnaires. D’autre part, le nombre grandissant de petits satellites et la multiplication des types de missions nécessitent une plus grande flexibilité dans les modes d’accès à l’espace et les stratégies de mise en orbite. L’objectif est qu’Arianespace conserve une part proche de 50 % du marché mondial ouvert des lancements géostationnaires, notamment grâce aux contrats déjà proposés sur Ariane 6 dont le premier lancement est prévu mi-2022. Face aux nouveaux lanceurs américains ou encore indiens (GSLV - Geosynchronous Satellite Launch Vehicle c'est-à-dire Lanceur de satellite géosynchrone) et chinois (Longue Marche), le marché reste très concurrentiel.

Les conséquences économiques de la pandémie combinées aux retards d’Ariane 6 et de VEGA-C (lancement inaugural au premier trimestre 2022) pourraient perturber les perspectives de marché au-delà de 2021 et impacter directement la montée en puissance de l’exploitation des nouveaux lanceurs Ariane 6 et Vega C. Pour ces raisons, la cible de 50% doit être considérée comme un objectif moyen terme à l’horizon de 2026, dans une phase stabilisée d’exploitation de ces nouveaux lanceurs.

* : pour des raisons de confidentialité commerciale liée aux contrats en cours de négociation, les prévisions ne peuvent pas être diffusées.

Sources des données : Arianespace

Mode de calcul : l’indicateur s’obtient en divisant le chiffre d’affaires d’Arianespace (y compris le financement annuel de l’exploitation d’Ariane 5 via le programme « European guaranted access to space » - EGAS s’il y a lieu) par la masse totale (équivalent GTO – Geostationary Transfert Orbit) des satellites lancés.

Limites et biais connus : les lancements des Vega et Soyouz étant pris en compte, les prix au kg sont tirés vers le haut, ces lanceurs étant plus chers au kilogramme lancé que ceux Ariane 5.

La diminution des coûts au kilo est la conséquence de deux tendances contradictoires :

• l’augmentation progressive des lancements vers les orbites basses, pour lesquelles le coût au kilo lancé par Vega est supérieur (même en équivalent GTO) ;
• les améliorations de performance sur Ariane 5 et l’arrivée progressive d’Ariane 6 en 2022 qui devrait permettre un gain au kilo lancé de près de 40% et servir aussi les orbites basses.

Cet indicateur sera amené à évoluer après la transition entre Ariane 5 et Ariane 6. Engagé dès 2014, le programme Ariane 6 permettra à l’Europe de disposer d’un lanceur plus compétitif qu’Ariane 5, et mieux adapté à l’évolution des missions. Ainsi, la cible 2026 de cet indicateur est évaluée à 13000€ au kilogramme afin de se projeter au-delà de la phase de transition Ariane5 / Ariane6 et de refléter cette baisse attendue du prix moyen du lancement qui devrait permettre à la filière européenne des lanceurs de rester compétitive dans un marché de plus en plus concurrentiel.

 Au-delà d’Ariane 6, le futur des lanceurs européens se prépare au travers de plusieurs programmes d’innovation comme le moteur à bas coût (Prometheus) ou les démonstrateurs réutilisables (Callisto, Themis) qui permettront d’améliorer encore la compétitivité des lanceurs européens.

Sources des données : CNES.

Mode de calcul : pour chacun des sous-indicateurs est mesurée la moyenne des pourcentages d’écarts en coûts à partir des ratios entre le coût final estimé et le coût présenté dans le dossier de réalisation du programme soumise au conseil d’administration.

Les projets choisis sont les plus importants, en termes techniques et budgétaires, dans chaque domaine. Ils sont représentatifs des principales coopérations du CNES avec l’Agence spatiale européenne, la NASA, les États européens, ainsi que d’autres acteurs. Ils comprennent des projets en fin de développement et des projets dont le développement est prévu sur la période du contrat. Au fur et à mesure de l’avancement du contrat, les projets déjà développés seront remplacés par de nouveaux projets, en respectant le poids de chaque domaine.

Les commentaires pourront préciser les raisons de glissement de certains projets lorsqu’ils ont un impact sur l’indicateur global.

Coûts : prévision du coût à achèvement estimé à mi-2020 de l’ensemble des projets concernés, rapporté à la somme des coûts nominaux des projets lorsqu’ils ont été respectivement proposés pour décision au Conseil d’administration du CNES. Le coût d’achèvement correspond au montant des dépenses réalisées depuis le début du projet augmenté du montant des prévisions de dépenses prévues jusqu’à l’achèvement du projet.

Le calcul du sous-indicateur normalise les écarts (moyenne des écarts en pourcentage au lieu de l’écart moyen en euros) afin d’éviter que les gros projets n’écrasent les autres et pour introduire une liste actualisée de projets.

Délais : écart constaté entre prévisions et réalisations d’événements clefs de projets. On calcule la moyenne des écarts (en nombres de mois) entre les prévisions (dites « dates prévues »), effectuées lors de la décision du projet pour la survenue d’événements majeurs (liés aux projets), et les « dates constatées » de réalisation (ou de nouvelle prévision) de ces mêmes événements.

Performances : moyenne des % de tenue de la performance (au sens technique : satisfaction du besoin, disponibilité). La tenue de performance est estimée par le responsable programmatique du CNES en fonction des éléments fournis par les équipes techniques et opérationnelles, ainsi que par les utilisateurs des données produites par les projets concernés qui ont fait l’objet de recettes en vol dans l’année considérée.

Les 11 projets proposés dans le calcul de l’indicateur, sur le fondement de la méthodologie indiquée supra, sont :

- Lanceurs : pas de tir Ariane 6 (ELA4)

- Observation de la Terre : MICROCARB, SWOT, IASI-NG

- Défense : CSO-Musis 3, CO3D

- Sciences : SVOM, EUCLID, JUICE, ATHENA

- Télécoms : ARGOS / SARSAT

Les cibles 2023 de ces différents sous-indicateurs sont ambitieuses, notamment en termes de coûts (< 3,5% de surcoût) et de délais (7 mois). Il faut néanmoins rappeler qu’il s’agit de cibles par rapport au dossier présenté au Conseil d’Administration, dossier qui inclut des provisions / marges pour aléas.

En revanche, les estimations en termes d’écarts de coûts et de délais ont été revisitées à la hausse pour 2021 et 2022. La crise sanitaire, qui s’est prolongée en 2021, affecte en effet de manière sensible la réalisation des projets en développement et de manière accrue les projets réalisés en coopération internationale en raison du décalage temporel des programmes lié aux pics de la crise chez nos partenaires. Les effets de la crise sanitaire sur les coûts et les délais devraient perdurer plusieurs années au vu des constantes de temps de réalisation des projets spatiaux. La liste des projets à l’horizon 2023 aura toutefois évoluée et pourrait permettre d’envisager de revenir à des cibles plus ambitieuses.

Concernant le dernier sous-indicateur, les dispositions mises en place (contrôle à distance, précautions de travail sur site) ont permis, malgré la crise sanitaire, d’assurer la continuité des activités d’exploitation des missions préservant ainsi le niveau de performance. La disponibilité des missions opérationnelles telles que la météorologie avec IASI, l’observation de la Terre ou les missions pour la Défense, reste un motif de grande satisfaction pour leurs utilisateurs tels qu’EUMETSAT, l’EMA et la DGA.

Sources des données : décompte effectué par le CNES.

Mode de calcul : le premier sous-indicateur indique le nombre de satellites de communication (géostationnaires et orbite basse, incluant donc les constellations auxquelles l’industrie française contribue telles que Iridium, Globalstar) et de navigation opérationnels en orbite. Toutefois les satellites Galileo ne sont pas développés par l’industrie française et ne sont donc pas pris en compte.

Le second sous-indicateur s’applique aux instruments embarqués : radars, systèmes optiques, instruments d’écoute…

Satellites de communication ou de navigation

Le marché des satellites géostationnaires a connu un rebond en 2019 et 2020 avec respectivement 13 et 20 satellites commandés dont 10 et 8 d’entre eux auprès des maîtres d’œuvre français, grâce au soutien de R&D du CNES et du Programme d’Investissements d’Avenir. Face à un marché en mutation et des technologies en évolution extrêmement rapide (satellites à flexibilité d’usage accrue, Très Haut Débit, 5G…), qui ont poussé les opérateurs à être « attentistes », le besoin du remplacement des flottes de satellites existantes et l’attractivité de solutions à flexibilité d’usage accrue devraient continuer à relancer le marché ouvert même si il est encore trop tôt pour analyser les impacts de la crise sanitaire sur les évolutions du marché des satellites de télécommunications en termes de segment de connectivité.

Charges utiles d’observation de la Terre ou de sécurité Défense

S’agissant d’observation de la Terre et de sécurité / défense, le nombre de satellites ou d’instruments en orbite devrait encore croître en 2021 avec en particulier le lancement du premier satellite de télécommunications pour la Défense nationale de la génération SYRACUSE IV ou celui des satellites de renseignement d’origine électromagnétique CERES.

La demande institutionnelle européenne continue de rester un moteur indéniable en observation de la Terre au travers en particulier du programme COPERNICUS de l’Union Européenne (prise de commandes d’ADS et de TAS sur le satellite CHIME et les instruments des missions CO2M, LSTM et CRISTAL), du programme de météorologie d’EUMETSAT (satellites MTG et METOP-SG) et du programme national de Défense (lancements du satellite CSO 3 et SYRACUSE IV B à venir en 2022). Cette dynamique s’accompagne de quelques missions scientifiques en coopération internationale comme TRISHNA avec l’Inde ou SWOT avec la NASA. En matière d’exportation de systèmes d’observation de la Terre, on notera qu’après les dernières mises en orbite en 2020 comme celle du satellite d’observation Falcon Eye pour les Émirats Arabes Unis, les nouveaux projets de commandes institutionnelles à l’export sont globalement reportés du fait de l’impact économique de la crise sanitaire de la Covid-19, sans parler d’une concurrence accrue, en particulier chinoise et américaine, sur le marché commercial.

Sources des données : CNES

La base des données est le plan à moyen terme (PMT) multilatéral du CNES. On entend par projets européens les projets auxquels contribuent des organisations européennes (ESA, EUMETSAT, Union européenne, etc.) ou des États européens (Italie, Allemagne, Belgique, Suède, etc.). Les prévisions sont basées sur la programmation du CNES et sur une extrapolation pour les budgets de l’ESA, de l’UE et des États membres.

Mode de calcul :

Proportion du budget du CNES consacré à des programmes en coopération européenne : ratio (budgets des programmes 193 et 191 alloués aux programmes menés en coopération avec un pays ou une organisation européenne) / (subvention programmes 193 et 191 du CNES).

Part du CNES dans le financement de ces programmes en coopération : ratio (budget CNES de ces programmes en coopération) / (budget total de ces programmes en coopération).

Taux de retour français sur la composante Espace du programme cadre européen de recherche: ratio : budget recherche et développement (R&D) du programme cadre de recherche et d’innovation (PCRI) Espace capté par des entités françaises / budget européen total du PCRI Espace distribué dans l’année. Ce sous-indicateur bénéficie de données bien documentées, fournies annuellement par la communauté européenne. Une moyenne sur 2 ans a été réalisée (sur les années N-1 et N2) car les thèmes d’appels à proposition sont très variables chaque année (avec une alternance biannuelle entre les thèmes applicatifs et les thèmes techniques) ainsi que la dotation budgétaire rattachée, impliquant une forte disparité sur le profil des participants de l’industrie et de la recherche.

La proportion du budget du CNES consacré à des programmes en coopération européenne devrait revenir en 2022 à une valeur proche d’avant 2018, après l’effet dû au niveau transitoirement élevé de contribution française à l’ESA sur 2018-2020 en lien avec le remboursement de la dette de contribution, et compte tenu de l’objectif de soutien renforcé à la compétitivité de l’écosystème national ainsi que du positionnement sur des coopérations au niveau international (Chine, USA, etc.) pour accompagner la diplomatie économique de l’État. La projection au-delà 2022 est basée sur la trajectoire du P193 issue de la Loi de Programmation Pluriannuelle de la Recherche (LPPR) avec des allocations de ressources qui seront à confirmer pour tenir compte du Conseil au niveau Ministériel de l’ESA fin 2022 (CMIN22) et de l’élaboration du triennal budgétaire 2023-2025.

La France reste toujours omniprésente dans les programmes spatiaux européens, c’est-à-dire ceux menés par l’ESA ou en coopération bilatérale grâce au savoir-faire du CNES, des laboratoires et de l’industrie française. L’augmentation de la contribution française à l’ESA explique également que la part du CNES dans le financement des programmes en coopération européenne augmente sur les années 2018-2020, puisque la contribution française à l’ESA transite par le CNES. A la fin de ce cycle et sous l’effet d’une augmentation des financements des états européens et de l’UE dans le spatial, ce taux devrait revenir également au niveau d’avant 2018.

Enfin, le taux de retour français sur la composante Espace du programme cadre européen de recherche H2020 a été excellent, avec une valeur bien supérieure au taux de contribution française à l’Union Européenne, en plaçant la France comme premier pays bénéficiaire sur l’ensemble de sa durée. Le programme H2020 étant clos en décembre 2020, Horizon Europe sera le nouveau programme cadre européen de recherche. Aucune cible n’est pour l’instant fournie pour les prochaines années, dans l’attente d’une analyse de son contenu et d’un mode de calcul adapté à ce nouveau programme.