Starlink et les inégalités

Qui pourrait dire non à un projet qui promet l'accès à l'internet pour tous ? Starlink, une constellation mondiale de satellites en orbite basse (LEO), a dominé la presse cette année avec l'annonce de la disponibilité de son service dans une série de pays africains. Les journaux s'en sont largement réjouis. Enfin, le haut débit pour tous. Cela semble être le cas parfait d'une solution technologique qui répond à un défi auparavant insoluble. Mais tout n'est peut-être pas aussi simple qu'il y paraît. Dans cet article, j'examine les constellations de satellites LEO pour un service de détail (direct au consommateur), telles que Starlink et le projet Kuiper, et je pose la question de savoir s'il ne vaudrait pas mieux s'en passer.

Pour ceux d'entre nous qui ont accès à l'internet, c'est une merveille. Malgré le trolling, la consultation frénétique d'informations catastrophiques, les "fake news" et l'égocentrisme des médias sociaux, Internet reste un outil magnifique pour la communication et la collaboration entre les hommes. Qu'il s'agisse de lire des articles de recherche, de réparer des outils ou de discuter avec des collègues du monde entier, tout cela est accessible en quelques secondes grâce à l'internet. C'est comme si l'accès à l'internet nous donnait des super-pouvoirs. Nous pouvons nous orienter dans des villes inconnues, regarder les vagues déferler sur un rivage lointain, nous transporter dans une salle de classe virtuelle. Et à mesure que les ressources et les services se développent sur l'internet, nos superpouvoirs augmentent aussi.

Le corollaire regrettable est que ceux qui ne disposent pas d'un accès abordable à l'internet se retrouvent de plus en plus à la traîne. Ils perdent des opportunités économiques, des liens sociaux et, de plus en plus, l'accès à des services gouvernementaux essentiels. Comme le dit le chercheur Kentaro Toyama :

"La technologie est un outil ; elle amplifie les capacités humaines existantes. Cela signifie que la diffusion sans discernement de la technologie numérique tend à aggraver les inégalités. La technologie n'est utile que lorsqu'il existe une ferme intention économique, politique et culturelle de lutter contre le gradient d'inégalité."

Il s'agit là d'une idée forte. Si nos stratégies et politiques technologiques ne visent pas directement à diffuser et à distribuer de manière appropriée les avantages de ce potentiel d'amplification, nous obtenons ce que nous avons aujourd'hui : une concentration massive du pouvoir économique et technologique. La conclusion la plus importante est peut-être que les simples forces du marché ne vont pas fournir un accès abordable à l'internet pour tout le monde. En fait, les forces du marché à elles seules continueront probablement à amplifier la fracture numérique.

Starlink est une société américaine détenue par Elon Musk qui vise à devenir le plus grand fournisseur d'accès à Internet au monde en construisant une constellation mondiale de milliers de satellites qui promettent d'apporter le haut débit à tous, quel que soit l'endroit où l'on vit sur la planète. Ce projet a déjà été tenté par le passé. Bill Gates a perdu sa chemise en pariant sur une constellation à large bande appelée Teledesic dans les années 1990. Le lancement d'une constellation coordonnée de satellites fournissant du haut débit omniprésent n'est pas une mince affaire, tant sur le plan technologique que financier. Mais contre toute attente, Starlink a réussi. Elle compte aujourd'hui plus de 5 000 satellites en orbite et revendique 2 millions d'abonnés actifs. Lorsque Starlink est devenu disponible pour la première fois au début de l'année 2021, j'ai passé commande et je l'ai utilisé pendant près d'un an. Je devais voir par moi-même s'il s'agissait d'une véritable affaire. Malgré quelques problèmes, le service était impressionnant : des vitesses de téléchargement bien supérieures à 100 Mbps et des connexions à faible latence ont permis de réaliser des vidéoconférences, des films en streaming et des collaborations en temps réel. La facilité d'installation est encore plus impressionnante. Il suffit de le brancher et de le pointer (dans un espace dégagé) vers le ciel.

Partout dans le monde, lorsque Starlink est devenu disponible, on a entendu les gens se réjouir de l'établissement de connexions. L'accès abordable dans les régions du monde peu peuplées et à faibles revenus est un sujet sur lequel j'ai travaillé pendant des décennies. Lorsque les gens m'ont demandé mon avis sur Starlink, comment aurais-je pu ne pas les encourager à adopter la technologie si elle était disponible et abordable ? Et c'est ce qu'ils ont fait. Les dirigeants politiques ont été courtisés par Starlink et ont adopté la technologie avec enthousiasme. Le président du Kenya a vanté son pouvoir de transformation sur les médias sociaux après avoir visité les installations de Starlink aux États-Unis. Le ministre nigérian des communications a déclaré avec fierté que le Nigeria "dispose désormais d'une couverture à large bande de 100 %" après avoir accordé une licence à Starlink.

Sur le continent africain, la seule résistance notable est celle du gouvernement sud-africain, qui insiste pour que Starlink soit au moins détenu à 30 % localement par des Noirs, des femmes et des personnes vivant avec un handicap. Cette politique s'applique à toute entreprise de télécommunications souhaitant obtenir une licence d'exploitation en Afrique du Sud. Le parti d'opposition et la communauté technologique sud-africaine ont levé les bras au ciel face à la décision du gouvernement d'entraver le progrès. Le Kenya avait une exigence similaire, mais Starlink l'a supprimée en douceur.

Mais qu’est-ce qu’une constellation LEO ?

Avant d'aller plus loin, un peu de contexte peut être utile. Historiquement, les satellites de communication ont été lancés un par un et positionnés de manière à rester au-dessus d'un point fixe sur la terre et à opérer plus loin dans l'espace. C'est ce qu'on appelle les satellites géosynchrones ou géostationnaires (GEO). Plus récemment, une nouvelle catégorie de satellites est apparue, les satellites non géosynchrones (NGSO) qui opèrent dans des constellations plus proches de la terre. Parce qu'ils sont plus proches de la terre, ils doivent voler à un rythme plus rapide pour maintenir leur orbite. Par conséquent, de nombreux satellites (une constellation) sont nécessaires pour fournir un accès continu à n'importe quel endroit de la Terre. Les satellites NGSO se répartissent en deux catégories générales : les satellites en orbite terrestre moyenne (MEO) et les satellites en orbite terrestre basse (LEO). Starlink et le projet Kuiper appartiennent à cette dernière catégorie et opèrent à une altitude comprise entre 500 et 1200 km, alors que les satellites GEO opèrent à 35 000 km. La proximité des satellites LEO par rapport à la terre signifie qu'ils n'ont pas la latence que nous associons aux communications par satellite traditionnelles. Alors que les satellites GEO peuvent avoir une latence de communication d'une demi-seconde ou plus, les latences des satellites LEO peuvent être de l'ordre de 30 ms seulement.

Y a-t-il un problème ?

Je suis convaincu de l'importance des technologies satellitaires en tant que mécanisme d'accès essentiel et abordable, en particulier pour les régions éloignées. Cependant, toutes les technologies satellitaires ne se valent pas et je pense que nous devrions choisir des technologies satellitaires qui responsabilisent les habitants des pays où elles opèrent, qui aident à construire des écosystèmes économiques et technologiques complémentaires et qui augmentent l'autonomie globale des personnes et des nations. Dans cet article, je suggère que les constellations de satellites LEO de pour des offres de détail ne font pas grand-chose de tout cela et qu'elles risquent d'extraire plus de valeur qu'elles n'en apportent à long terme.

Je fais ici une distinction entre les initiatives LEO d'offres de gros comme OneWeb, Telesat Lightspeed, la constellation IRIS2 prévue par l'UE et d'autres qui offriront des services d'accès de gros et Starlink et le projet Kuiper qui ont été conçus pour des services de détail directs au consommateur. Je pense que les services satellitaires de gros sont plus susceptibles de favoriser les écosystèmes économiques locaux. Ils ont également l'avantage de s'appuyer sur des constellations beaucoup plus petites, composées de centaines de satellites, ce qui, je l'espère, rendra la question de la coexistence des constellations moins difficile.

N'oublions pas non plus l'humble satellite stationnaire GEO. Alors que les constellations LEO sont sous les feux de la rampe, les satellites GEO ont été régulièrement mis à niveau au cours des 5 à 10 dernières années avec des versions HTS (High Throughput Satellites) de nouvelle génération qui sont capables de fournir des vitesses à large bande aux clients à des prix abordables. Il y a une pénalité à payer en termes de latence, mais pour de nombreuses applications, ce n'est pas si important. C'est ce qui se passe, mais ce n'est pas aussi médiatisé que Starlink. Rien que le mois dernier, l'Angola a annoncé qu'Angosat-2 connectait 150 sites dans le pays ; Eutelsat Konnect a commencé à fournir des services dans les zones rurales du Nigeria ; et Yahclick a lancé des services à large bande au Sud-Soudan.

De nombreuses inquiétudes ont déjà été soulevées à propos de Starlink et du nombre de satellites qui composent la constellation de détail en orbite terrestre basse. Les astronomes s'inquiètent de la mesure dans laquelle la constellation Starlink entrave les observations astronomiques terrestres, non seulement en bloquant visuellement le ciel nocturne, mais aussi en provoquant des interférences électromagnétiques avec la radioastronomie. D'autres s'inquiètent davantage du danger que représenterait le fait qu'un satellite se retrouve sur la trajectoire d'un autre. Les satellites LEO se déplacent à une vitesse d'environ 25 000 km/h. À titre de référence, une balle de fusil se déplace à moins d'un dixième de cette vitesse. L'impact de deux satellites entrant en collision pourrait produire l'équivalent supersonique d'une bombe à fragmentation dans l'espace, envoyant des éclats d'obus dans toutes les directions, chaque collision créant une nouvelle détonation. Il en résulterait un nuage de débris composé de millions de morceaux de satellites, ce qui rendrait l'espace proche inutilisable. Ce phénomène est appelé "syndrome de Kessler". Bien que cela ne se soit pas encore produit, des collisions ont été évitées de justesse et le risque de collision augmente à mesure que de plus en plus de satellites sont lancés sur des orbites similaires. Les effets de centaines, voire de milliers de lancements sur l'environnement sont également préoccupants, car les gaz d'échappement des fusées interagissent avec l'atmosphère. Chacune de ces questions peut amener à se demander si des constellations de milliers de satellites sont une idée intelligente. Beaucoup de choses ont été écrites à ce sujet. Dans cet article, je voudrais me concentrer sur quelques points qui, à mon avis, n'ont pas reçu suffisamment d'attention.

Le modèle commercial de Starlink est-il pertinent ?

L'une des caractéristiques les plus attrayantes de Starlink est son prix pour l'utilisateur final. Les coûts variant considérablement d'un pays à l'autre, les frais d'abonnement mensuel à Starlink se situent entre 25 et 100 dollars américains ; les coûts du matériel varient entre 200 et 650 dollars américains pour le terminal Starlink. Starlink se situe donc dans la même fourchette que le prix mensuel des services Internet résidentiels en Amérique du Nord, mais avec des coûts d'équipement plus élevés. Pour la majorité mondiale, cependant, ces frais représentent encore des coûts hors de portée pour tous, à l'exception d'une frange étroite de la population.

Mais les prix de Starlink reflètent-ils leurs coûts réels ? Nous ne le savons pas. Pendant longtemps, il était naturel de supposer que ce qu'une entreprise facturait pour un service reflétait les coûts du fournisseur, majorés d'une marge. Mais ces dernières années, le capital-risque a bouleversé ce bon sens en poussant les entreprises à s'agrandir d'abord et à se préoccuper des bénéfices plus tard. Nous ne savons pas si Starlink, comme Uber et d'autres avant elle, réduit délibérément ses prix pour s'emparer du marché.

Starlink ne serait pas la première initiative de la Silicon Valley à vanter sa viabilité financière, pour ensuite s'effondrer comme un château de cartes lorsque la vraie comptabilité commence. Il suffit de regarder le projet Loon d'Alphabet, une initiative ambitieuse visant à créer une flotte mondiale de ballons à large bande, pour voir un exemple édifiant du solutionnisme technologique. En 2020, Loon et ses semblables devaient générer un chiffre d'affaires de 4 milliards de dollars en 10 ans. En 2021, Alphabet a brusquement mis fin au projet Loon.

Je suis assez confiant en affirmant que le prix actuel de Starlink n'a pas grand-chose à voir avec ses coûts, mais cela vaut la peine d'essayer quelques calculs à l'envers pour approfondir la question. Voici mes hypothèses sur Starlink, certaines documentées, d'autres supposées :

• Un lancement vers l'orbite terrestre basse à bord d'une fusée Falcon9 coûte à SpaceX environ 30 millions de dollars. C'est ce qu'a déclaré Starlink, qui fait payer à d'autres 67 millions de dollars pour le même service, ce qui semble donc plausible.

• Une fusée Falcon 9 de SpaceX pourrait mettre en orbite environ 55 satellites de la première génération (260 kg chacun). Cependant, Starlink est passé aux mini-satellites V2 plus lourds (800 kg), ce qui signifie qu'ils ne peuvent lancer qu'environ 22 satellites à chaque fois. Les mini-satellites V2 sont censés avoir une capacité quatre fois supérieure à celle des V1, mais comme la taille de la constellation reste la même, cela n'a pas d'incidence sur les calculs.

• Starlink prévoit une constellation de 12 000 satellites. La constellation cible était au départ de 4425 satellites et, le 25 octobre, Starlink a demandé le lancement de 30 000 satellites supplémentaires. Cependant, les plans actuels de la constellation prévoient 12 000 satellites, c'est donc le chiffre que je retiendrai.

• La durée de vie moyenne d'un satellite Starlink est d'environ 5 ans. La proximité de la terre permet à Starlink d'offrir une connectivité à faible latence, mais cela signifie également que les satellites Starlink sont plus affectés par la traînée causée par l'atmosphère terrestre. Les satellites en orbite basse doivent être périodiquement ramenés sur leur orbite. Leur durée de vie est donc limitée par la quantité de carburant qu'ils peuvent transporter pour maintenir leur orbite.

• Le taux d'échec de Starlink a été estimé entre 2,5 et 3 %. Cependant, le suivi des satellites Starlink a suggéré que sur les 5331 satellites Starlink qui ont été lancés, 363 ne sont pas opérationnels, ce qui laisse un total de 4968 satellites actifs. Le taux d'échec est donc plus proche de 7 %. Qui sait ? Afin de simplifier au maximum mes calculs, je ne tiendrai pas compte de ce facteur pour l'instant, mais il vaut la peine de le garder à l'esprit.

Qu'est-ce que cela nous apprend ? En supposant que tous les satellites seront des mini-satellites V2 à l'expiration de la première génération, le lancement de chaque satellite coûte environ 1,36 million de dollars (30 M$ ÷ 22). Je ne sais pas combien coûte la fabrication d'un satellite Starlink, mais je vais choisir l'estimation la plus basse que j'ai vue, qui est d'environ 250 000 dollars. Disons qu'il faut compter environ 1,6 million de dollars (1,36 M$ + 250 k$) par satellite et par lancement.

Cela signifie que la construction d'une constellation de 12 000 satellites coûtera environ 19 milliards de dollars. Et c'est là que le bât blesse. À partir du moment où ces satellites sont lancés, ils ont une durée de vie de 5 ans. Pour maintenir cette constellation, Starlink doit lancer 2 400 satellites par an, simplement pour maintenir 12 000 satellites en orbite. Cela représente près de 3,9 milliards de dollars par an rien que pour maintenir la constellation. Et c'est sans compter tous les autres coûts encourus par Starlink, qui vont des 150 stations terrestres (et de nombreuses autres prévues) aux coûts de R&D et de fabrication, en passant par les coûts des licences nationales et la petite armée de lobbyistes qui parcourent le monde pour obtenir l'approbation des licences pour les services Starlink.

Starlink a affirmé que les coûts de lancement diminueront considérablement lorsque la fusée Starship, beaucoup plus grande, entrera en service. Il faut toutefois  noter que Starship est un projet extraordinairement ambitieux qui n'a pas encore réussi son lancement. En outre, il fait l'objet d'une action en justice intentée par une coalition de groupes environnementaux à la suite de sa première tentative de lancement. Tout cela pour dire que Starship est actuellement une trop grande inconnue pour pouvoir être prise en compte dans la durabilité de Starlink.

En l'état actuel des choses, Starlink a réalisé un chiffre d'affaires de 1,4 milliard de dollars en 2022. Elle avait prévu d'avoir 20 millions d'abonnés en 2022, mais en septembre 2023, elle n'en avait que 2 millions. Il lui reste donc un long chemin à parcourir avant d'atteindre le seuil de rentabilité.

Certains diront que la combinaison des contrats militaires et des subventions gouvernementales permettra à Starlink de survivre, et c'est peut-être vrai. Cependant, étant donné le caractère capricieux du propriétaire de Starlink, Elon Musk, les gouvernements pourraient souhaiter que les constellations de satellites militaires soient sous leur contrôle total. Et c'est effectivement ce qui se passe.

En outre, la zone de connectivité idéale pour Starlink est étonnamment petite. Ses marchés cibles sont des habitants ruraux relativement riches qui vivent dans des zones reculées ou peu peuplées, dans lesquelles les grandes entreprises de télécommunications ne voient pas un rendement suffisant pour investir dans une infrastructure terrestre. Starlink n'est pas compétitif dans les zones urbaines parce qu'il existe déjà des services concurrents et que les constellations de satellites ne peuvent pas gérer un trop grand nombre d'abonnés par satellite, sans parler de la nécessité pour les terminaux satellitaires d'avoir une large vue du ciel. Leur marché clé est toujours sous pression, car les opérateurs de télécommunications finissent par trouver des moyens d'étendre leur infrastructure plus profondément dans les zones rurales.

Cette année, Starlink s'est félicité d'avoir reçu l'autorisation d'opérer dans plusieurs pays africains. Cependant, son dossier commercial est encore plus faible dans cette région. Alors que le besoin de connectivité rurale est criant, le nombre de personnes vivant dans les zones rurales et ayant la capacité de payer le matériel et le coût mensuel de Starlink est assez faible. Par exemple, en 2022, on estime que 40 millions de Nigérians ont un revenu inférieur au seuil de pauvreté national de 137 430 nairas par personne et par an, ce qui équivaut à moins de 2 dollars par jour.

En théorie, Starlink pourrait fournir un service très utile aux fournisseurs d'accès à Internet (FAI) ruraux en offrant une dorsale Internet à haut débit pour la téléphonie rurale ou les services Internet. Mais pour que ce service soit rentable, Starlink devrait facturer beaucoup plus d'argent, ce qui en fait une option moins attrayante. De plus, le nombre de fournisseurs de services Internet susceptibles d'être clients de Starlink n'est pas très élevé.

En somme, il est impossible pour le grand public de savoir ce que coûte le fonctionnement de Starlink. En novembre 2023, Elon Musk a affirmé que Starlink avait atteint son seuil de rentabilité. Il n'y a aucun moyen de vérifier cette affirmation. Starlink peut sembler rentable, mais seulement tant qu'Elon Musk est prêt à y injecter de l'argent. De plus, les chiffres de base ci-dessus donnent une image différente. Je ne prétends pas faire autorité en la matière et j'invite quiconque à améliorer ou à corriger mes hypothèses quelque peu simplistes.

Article original publié en anglais le 6 novembre 2023 par Steve Song :  https://manypossibilities.net/2023/11/starlink-and-inequality

Pour cette réédition, il a été divisé en deux parties. Vous pouvez lire la seconde partie ici.

Photo : Starlink Mission, Official SpaceX Photos via Flickr (CC BY-NC 2.0 DEED)