Indicateur 1.1 (Production scientifique des opérateurs du programme) 

La production scientifique française constatée par l’OST (Observatoire des Sciences et Techniques), avec des chiffres quasi-définitifs pour 2021 et encore estimés pour 2022, montrent une tendance à la stabilisation des différents sous indicateurs avec cependant une légère inflexion de la part française dans la production mondiale, dont une des raisons provient de la montée en puissance de certains pays (Chine et Inde notamment) comme indiqué dans les rapports précédents.

La bonne tenue de ces indicateurs liés à la production scientifique reste stable au travers des publications réalisées au titre des résultats de missions comme par exemple :

• Perseverance équipée de l’instrument français Supercam, avec 3 articles majeurs publiés dans Science en août 2022 ;

• Microscope, dont les résultats finaux ont été publiés le 14 septembre 2022 (1 article dans PRL, numéro dédié de CQG contenant 11 articles). Ces résultats confirment la validité du principe d’équivalence jusqu’à une précision inégalée de 2,7.10^‑15. La publication des résultats a bénéficié d’une très bonne couverture médiatique, notamment par les 2 éditeurs anglo-saxons des articles ((Physical Review Letters (PRL) et Classical and Quantum Gravity (CQG)). Ces publications ont par ailleurs suscité un grand intérêt auprès de la communauté scientifique, avec de très nombreux téléchargements et consultations. En parallèle, les données sont désormais ouvertes à la communauté scientifique.

Le travail de fond sur la mise à disposition des données spatiales avec les pôles de données au sein de l’IR Data Terra, l’extension de la mission Venus (suivi de la végétation à haute résolution), l’exploitation des données de la mission Stratéole2 ou encore du James Webb Space Telescope devraient permettre de consolider la position enviable de la production scientifique française en 2023.

Cette année encore, l’indicateur de « reconnaissance scientifique », qui est le reflet de la qualité des publications, se maintient à un très bon niveau. D’ailleurs, l’équipe scientifique GAIA, à laquelle le CNES contribue et qui a publié un 3^e catalogue stellaire, s’est vue décerner le prix Lancelot M. Berkeley − New York Community Trust Prize for Meritorious Work in Astronomy.

Indicateur 1.2 (Chiffre d’affaires à l’export) 

Les résultats estimés pour cette année, dans l’attente de la publication des chiffres 2022 (étude EUROSPACE pour le GIFAS publiée à l’été), devraient être en baisse par rapport à ceux de 2021.

Sur le marché des lancements, en période de transition entre Ariane 5 et Ariane 6 ainsi qu’entre Vega et Vega-C, Arianespace a été durement touché par les conséquences de la guerre en Ukraine et l’arrêt des lancements de Soyouz depuis le Centre spatial guyanais (CSG). En 2022, on ne compte que 6 lancements depuis le CSG, dont trois Ariane 5, un Soyouz et deux Vega-C. Il est attendu que l’année 2023 voit les deux derniers lancements Ariane 5, le retour en vol de Vega/Vega-C et le tir de qualification d’Ariane 6. Sur la période, le CSG poursuit sa transformation pour accueillir les futurs micro et mini-lanceurs.

En observation de la Terre, Airbus Defense & Space signe un contrat d’achat de deux satellites Pléiades Néo avec le gouvernement de la Pologne. Le développement de la constellation d’Airbus et des services de géo-intelligence associés sont retardés du fait de l’échec au lancement de Vega-C qui emportait deux satellites Pléiades Néo.

En 2022, les propositions innovantes de charges utiles flexibles ont permis à Airbus Defence & Space et Thales Alenia Space de capter l’essentiel du marché des satellites géostationnaires commerciaux. Cependant, le domaine continue sa mutation avec des usages et des technologies en évolution extrêmement rapide (flexibilité d’usage, Très Haut Débit, 5G…). On note également le retour de MAXAR dans la compétition pour les satellites géostationnaires (contrat ECOSTAR 25).

La guerre en Ukraine qui a démarré en février 2022 a fortement impacté le nombre de lancements réalisés par Arianespace. Seuls les lancements depuis le CSG ont pu être réalisés, à savoir : trois Ariane 5, un Soyouz (le 10/02) et le 1^er vol commercial Vega-C (VV22 le 20/12), qui s’est soldé par un échec. Une Commission d’enquête indépendante a communiqué ses conclusions et ses recommandations pour le retour en vol de Vega-C fin février 2023. A ces vols, il faut ajouter le vol de qualification du lanceur Vega-C (VV21), réalisé avec succès le 13/07/2022. Ce vol n’entre pas dans le résultat d’Arianespace.

L’exercice 2023 d’Arianespace sera réduit avec le lancement des deux derniers Ariane 5 prévus au 1^er semestre et peut-être un Vega. Le 1^er lancement Ariane 6 annoncé fin 2023 est un vol de qualification, il n’entrera donc pas dans le résultat de l’opérateur. Les contrats de lancement signés par Arianespace sur les 18 derniers mois (contrat pour la constellation Kuiper, satellites Galileo, …) restent toutefois importants et porteur d’avenir aussi bien pour Ariane 6 que pour Vega-C, lorsque ceux-ci auront démontré leur fiabilité.

Le coût moyen du kilogramme lancé (indicateur 2.2) est supérieur à celui de 2021 du fait du lancement simple VA258 qui a positionné KONNECT VHTS d’Eutelsat (6 395 kg), le plus grand satellite de télécommunications d’Europe, sur une orbite très elliptique avec une altitude maximale – 60 800 km – et une inclinaison par rapport à l’équateur de seulement 3,5°, permettant ainsi au satellite d’atteindre son orbite opérationnelle avec peu d’effort : ce surcroît apparent de coût correspond ainsi, de fait, plutôt à une valeur ajoutée supplémentaire.

La contribution française sur le programme Ariane 6 et les décaissements réalisés par année depuis 2015 sont retracés dans le tableau ci-dessous.

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NB : ​« ce » signifie « conditions économiques »

Les données considérées sont celles présentées au Conseil d’Administration du CNES de décembre 2022 dans le rapport des affaires budgétaires.

Concernant la tenue des coûts et des délais en développement, les 11 projets pris en compte sont :

 - Lanceur : CALLISTO (en remplacement du pas de tir Ariane 6 (ELA4), inauguré fin sept 2021) ;

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

 - Défense : CSO-Musis, CO3D ;

 - Sciences : SVOM, EUCLID, JUICE ;

 - Télécoms : ARGOS / SARSAT.

L’ESA a décidé en 2022 une redéfinition technique et programmatique du projet ATHENA, qui n’est pas encore aboutie. En conséquence, il est remplacé dans cette liste par TRISHNA, projet d’observation de la Terre en coopération avec l’Inde dans le domaine de l’infrarouge thermique pour lequel la France fournit la charge utile principale.

Les performances de coûts et délais des principaux projets en développement reviennent à une situation plus habituelle, après la dégradation vécue en 2021 en particulier suite aux impacts de la crise COVID. Ces résultats sont très satisfaisants, avec des projets novateurs en fin de développement comme SWOT (lancé fin 2022) et JUICE (prêt au lancement en avril 2023) qui respectent leurs cibles en termes de coûts à achèvement ou font même mieux sur les jalons calendaires.

Le projet MicroCarb ressort comme le principal contributeur pénalisant les résultats des sous-indicateurs de coûts et délais, avec IASI-NG s’agissant du second sous-indicateur. Les difficultés techniques rencontrées en 2020 dans la réalisation du projet d’avant-garde MicroCarb de mesure du dioxyde de carbone atmosphérique, un des principaux gaz à effet de serre, avaient conduit à son redimensionnement avec un complément de dotation en ressources humaines et de budget grâce au soutien des tutelles et des investissements d’avenir au début 2021, ce qui continue de peser dans les résultats de ces indicateurs. Ces 2 projets fortement innovants, MicroCarb et IASI-NG, ont pour autant franchi des étapes majeures en 2022 avec la livraison de la charge utile de MicroCarb réalisée par ADS-F à TAS-UK pour intégration sur le satellite au Royaume-Uni et la livraison à EUMETSAT du 1^er modèle de vol du sondeur atmosphérique IASI-NG embarqué sur le satellite de météorologie opérationnelle METOP-SG1.

Malgré un contexte économique compliqué, la bonne tenue des performances en coûts des projets opérés par le CNES confirme la bonne adéquation de la méthodologie de chiffrage des programmes de développement, qui tient compte d’aléas inhérents à des projets innovants, de type développement de prototypes, et autorise une programmation d’activités robuste pour l’établissement. De même la gestion du planning a énormément progressé ces dernières années avec les notions de dates au plus tôt, de meilleure estimée et de dates au plus tard qui ont permis de limiter certains effets négatifs de tâches conduites en parallèle ou qui sont moins sous contrôle direct, comme des réceptions de matériels de coopérants, alors même que les programmes dont il est question sont volontairement précurseurs et se complexifient. 

Indicateur de performance des projets en exploitation

Les 5 projets en exploitation pris en compte sont IASI sur METOP, CFOSAT, CSO, PLEIADES et les opérations au SISMOC (pour les projets martiens INSIGHT et SUPERCAM). La conduite des opérations en vol et les retours d’expérience des différentes missions en 2022 ont montré encore une fois l’excellent comportement de celles-ci d’un point de vue technique au niveau des matériels et de maîtrise des opérations. Ce fut par exemple encore le cas de l’instrument SEIS de la mission INSIGHT mais aussi de SUPERCAM sur le Rover américain Persévérance sur Mars. Les décisions d’extension de missions comme SMOS ou SARAL au-delà de leur durée de vie nominale en attestent également, tout comme celle du nanosatellite ANGELS pour 2 années de plus avec des opérations de tests en vol des logiciels durant l’année écoulée, qui vont permettre de rendre plus robuste la mise en œuvre de la future constellation de collecte de données KINEIS.

La disponibilité des missions opérationnelles, dans le périmètre de responsabilité du CNES, reste encore une fois un motif de grande satisfaction exprimée par leurs utilisateurs tels qu’EUMETSAT ou encore l’EMA et la DGA pour la Défense française. On peut ainsi relever que l’appui du CNES à la montée en compétences opérationnelles du Commandement de l’Espace continue de permettre un excellent service en exploitation concernant les capacités de la Défense en orbite. La mise en service de stations sol plus petites, miniMUM, permet de compléter progressivement le réseau multi-missions MUM, en assurant un meilleur maillage et la montée en puissance du trafic opéré. En tant que «  Émergency Call Officer », le CNES continue de contribuer à l’activation de la charte internationale « Espace et Catastrophes majeures ». L’établissement a également été renouvelé dans son rôle reconnu et apprécié relatif aux opérations « Search & Rescue » du programme Cospas/Sarsat, assurant la fourniture de ce service Galileo par délégation de la Commission européenne.

Satellites de communication ou de navigation

Comme les années passées, la progression de cet indicateur continue de refléter l’évolution du marché des télécommunications, avec plus particulièrement la concrétisation de différentes constellations (indicateur hors nanosatellites et hors Galileo, dont les satellites opérationnels ne sont pas réalisés jusqu’à présent par l’industrie française, contrairement au segment sol). Après la prise en compte de constellations comme Globalstar au début de la décennie, puis les déploiements de celles d’Iridium-Next et d’O3B, également développées par Thalès Alenia Space, qui sont achevés et dont les premiers satellites lancés continuent d’être retirés du service opérationnel, l’indicateur mis à jour pour 2022 tire avantage des lancements massifs de lancements de satellites de la méga-constellation ONEWEB conçue par Airbus Defence & Space (ADS), suite à sa reprise par un consortium indo-britannique (groupe Bharti associé au gouvernement britannique) et rejoint depuis au capital par la société Eutelsat. Ce sont ainsi près de 500 satellites ONEWEB qui ont été lancés au total. Les générations suivantes (réflexions préliminaires d’une nouvelle génération ONEWEB du côté Airbus Defence & Space (ADS) et sélection de Thales Alenia Space (TAS) pour le développement de la constellation Lightspeed de TELESAT) tardent toutefois à se concrétiser au vu des importantes levées de fonds nécessaires.

Pour autant, chacun de ces satellites de constellation LEO ne peut pas être comparé en termes de capacité de gestion de communications en volume, d’activité industrielle ni de coût avec un satellite géostationnaire classique (compté numériquement au même niveau dans cet indicateur). Ces deux segments de marché restent très différents et encore complémentaires en termes d’usages, avec des concepts faisant que les caractères globaux pertinents d’un point de vue applicatif autant qu’industriel sont atteints avec un grand nombre de ’petits’ satellites pour les constellations LEO ou avec quelques satellites géostationnaires surpuissants.

Ainsi, le décompte quantitatif de ces chiffres ne doit pas faire oublier que le marché des satellites géostationnaires vit une période complexe à divers titres. Un rebond du marché mondial ouvert a été observé en 2019 et 2020, avec un volume de 13 et 20 satellites commandés, dû principalement à une évolution des fréquences pour la 5G. Les années 2021 et 2022 marquent en revanche un nouveau tassement, avec moins de 9 ventes par an, mais toujours un très fort positionnement de plus de la moitié des parts de marché des maîtres d’œuvre français avec une dizaine de satellites commercialisés sur la période. Le marché continue sa mutation avec des technologies en évolution extrêmement rapide (flexibilité d’usage, Très Haut Débit, 5G…) et des opérateurs qui cherchent les meilleures solutions pour des investissements de long terme (au vu d’une durée de vie Geo Satcom de 15 ans). Le besoin du remplacement des flottes de satellites existantes et l’attractivité de solutions de charges utiles numérisées qui permettent une flexibilité d’usage accrue soutiennent actuellement le marché ouvert.

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 continue de progresser régulièrement en passant à 88 (ce chiffre ne prenant toujours pas en compte les cubesats).

Cette année a vu en particulier la mise en orbite du satellite de météorologie MTG-I1 pour EUMETSAT et du satellite d’altimétrie large fauchée de nouvelle génération SWOT en décembre 2022, embarquant plusieurs instruments réalisés en France. En revanche, d’autres lancements ont été décalés sur 2023 et il est à déplorer la perte de deux nouveaux satellites Pléiades-Néo réalisés par ADS lors de l’échec du 1^er lancement commercial de Vega-C fin 2022.

Même si ces systèmes dépassent souvent très largement leur durée de vie nominale en orbite, avec des extensions d’exploitation qui peuvent en doubler la période d’utilisation (comme dans le cas des satellites d’altimétrie JASON), de nouvelles générations de systèmes sont à l’étude afin d’en accroître les performances.

A quelques exceptions près, la demande institutionnelle reste encore le principal moteur du marché d’observation en Europe. Dans le domaine civil, cela se matérialise en particulier au travers du programme de météorologie d’EUMETSAT (programmes MTG et METOP-SG en développement) et du programme COPERNICUS de l’Union européenne dont les commandes de nouvelle génération de « sentinels », comme les missions CHIME, LSTM, CRISTAL, CO2M, impliquent l’industrie française…. La Défense Nationale a par ailleurs initié les activités d’avant-projet de programmes de nouvelle génération comme IRIS (ROIM) et CELESTE (ROEM). Pour sa part, le CNES poursuit le développement de programmes en coopération internationale comme MICROCARB ou MERLIN (missions de mesures des gaz à effet soutenues par les investissements d’avenir) ainsi que AOS (étude de l’atmosphère) ou TRISHNA (étude du cycle de l’eau), tout en se projetant sur l’amélioration de l’usage des données d’observation de la Terre (AI4GEO, pôle de données Gaia Data avec le soutien du PIA…). Hors Pléiades-Néo, les programmes commerciaux en réflexion en observation de la Terre sont encore le plus souvent à base de nanosatellites ou cubesats. Enfin, dans leur grande majorité, les nouveaux projets de commandes institutionnelles à l’export ont été encore reportés du fait des incertitudes économiques actuelles.

Le premier sous-indicateur traduit la stratégie spatiale nationale, qui consiste à accorder une forte priorité aux partenariats européens dans les programmes conduits par le CNES. Il continue de refléter un engagement constant de la France dans le développement de la coopération européenne et l’entraînement de nos partenaires, alors même que d’autres coopérations très ambitieuses sont par ailleurs mises en place dans le cadre de projets internationaux (Chine, Inde, États-Unis, Japon) et tendent à diminuer ce ratio. Le léger tassement de ce sous-indicateur, qui passe de 80 % en 2020 à 77 %, est principalement dû à la fin de l’apurement de la dette contractée par l’État français sur le programme Ariane 6 en 2020, qui avait porté la contribution française à l’ESA à 1401 M€ en 2020. En 2021 et 2022, cette dette ayant été remboursée, cette contribution a été respectivement de 1175 M€ et 1174 M€ (à mettre en regard d’une dotation sur le budget multilatéral du CNES à 703 M€ puis 729 M€).

Le second sous-indicateur est pour l’instant calculé sur 2021 et 2022, mais hors taux de retour pour les acteurs français sur les programmes GALILEO et EGNOS, faute de données d’ensemble fournies par la Commission Européenne. La performance sur ces 2 premières années est excellente, même si cet indicateur reste dépendant des appels d’offre émis jusqu’à présent et ne prendra tout son sens que sur l’ensemble du MFF 2021-2027. La France est ainsi le premier pays bénéficiaire du programme Horizon Europe, avec près de 27 %, devant l’Allemagne, l’Italie et l’Espagne alors que le taux de retour était de 20 % sur l’ensemble sur l’ensemble de la période 2014-2020 du programme cadre de recherche H2020. Concernant COPERNICUS, la performance sur les segments ’services’ et ’composante spatiale’ est à ce stade encore plus importante, avec près 32 % de taux de retour pour l’écosystème français. Enfin, dans le domaine de la navigation, environ 1 060 M€ de commandes ont été notifiés à l’industrie française par l’Union Européenne sur les sujets de GALILEO et EGNOS, avec de très beaux succès sur le segment sol Galileo pour TAS et sur l’exploitation d’EGNOS pour ESSP. A ces contrats dépassant le milliard d’euros, il convient de rajouter environ 30 % des 1,5 Md€, qui reviennent à ADS-F et TAS-F, s’agissant des 2 contrats de réalisation de satellites de 2^e génération GALILEO signés avec ADS-GmbH et TAS-I en contractant principal.

La réalisation du troisième sous-indicateur, relatif à la part de financement du CNES dans les programmes en coopération européenne, s’infléchit légèrement par rapport à 2021, à 17 %. Le maintien de l’effort de contribution française à l’ESA entre 2021 et 2022 est à mettre en relief d’une augmentation significative du budget de l’ESA en 2022 à 7,15 Md€. Ceci s’accompagne d’une montée en puissance de l’Union européenne et d’autres États européens (Allemagne, Italie et Royaume-Uni) en termes de budgets spatiaux et de contributions à l’ESA comme le Conseil au niveau ministériel CMIN22 de Paris l’a encore montré. Cette évolution traduit des ambitions spatiales accrues des autres pays européens,s’appuyant sur une industrie de plus en plus mature.