Station Terrienne (Earth Station) | Antenne, Réflecteur, Transmetteur

Une station terrienne (en anglais Earth Station) est une installation au sol qui sert de point de connexion entre les systèmes de communication terrestres et les satellites en orbite. Elle joue un rôle essentiel dans la transmission et la réception de signaux vers et depuis les satellites, permettant ainsi des communications de longue distance, la diffusion télévisuelle, l'accès à Internet, la collecte de données et bien plus encore.

Composants d'une Station Terrienne

1. Antenne Parabolique :

   • C'est l'un des éléments les plus visibles d'une station terrienne. Cette antenne, souvent de grande taille, capte les signaux provenant du satellite et émet des signaux vers celui-ci. Plus l'antenne est grande, plus elle est capable de capter des signaux faibles ou d'émettre avec une plus grande précision.

2. Réflecteur :

   • Situé sur l'antenne parabolique, il concentre les signaux reçus vers un point focal où se trouvent les dispositifs de réception, et de manière inverse, il concentre les signaux émis avant qu'ils ne soient transmis au satellite.

3. Convertisseur (Low Noise Block Converter - LNB) :

   • Le LNB est installé sur l'antenne parabolique pour amplifier les signaux satellites reçus, tout en réduisant le bruit électronique qui pourrait interférer avec ces signaux. Il convertit également les signaux de fréquences élevées (microwaves) reçus du satellite en fréquences plus basses.

4. Transmetteur :

   • C'est l'équipement qui émet les signaux en direction du satellite. Il doit être suffisamment puissant pour compenser les pertes de signal dues à la distance, les conditions météorologiques et d'autres facteurs.

5. Modem Satellite :

   • Il assure la conversion des données numériques provenant de réseaux terrestres en signaux radio qui peuvent être transmis par l'antenne parabolique, et vice versa pour les signaux entrants.

6. Systèmes de suivi :

   • Les antennes de certaines stations terriennes sont mobiles et peuvent être équipées de systèmes de suivi qui ajustent constamment la position de l'antenne pour suivre les satellites en mouvement, notamment dans le cas de satellites non géostationnaires (satellites en orbite basse ou moyenne).

7. Systèmes de contrôle :

   • Ils supervisent l’ensemble des opérations de la station terrienne, y compris le suivi des satellites, la gestion des signaux, et la coordination avec les autres réseaux de communication.

Types de Stations Terriennes

1. Stations Terriennes Géostationnaires :

   • Ces stations communiquent avec des satellites en orbite géostationnaire, situés à environ 36 000 km au-dessus de l'équateur. Ces satellites restent stationnaires par rapport à un point sur la Terre, ce qui permet à une antenne fixe de maintenir une connexion constante.

2. Stations Terriennes Non-Géostationnaires :

   • Ces stations communiquent avec des satellites en orbite basse (LEO) ou moyenne (MEO). Contrairement aux satellites géostationnaires, ces satellites sont en mouvement par rapport à la Terre, nécessitant des antennes mobiles capables de suivre la trajectoire du satellite.

3. Stations Terriennes VSAT (Very Small Aperture Terminal)

   • Ce sont des stations terriennes plus petites, utilisées pour des réseaux à faible capacité, comme l'Internet par satellite pour des zones rurales, les communications d’entreprise ou des installations temporaires.

Fonctions et Applications

1. Télécommunications :

   • Les stations terriennes sont utilisées pour transmettre des appels téléphoniques longue distance, gérer les connexions internationales et fournir des services d'Internet haut débit via des satellites. Cela inclut les communications mobiles, les réseaux privés d'entreprises, et les services de données dans les régions éloignées.

2. Télévision par Satellite :

   • Elles jouent un rôle central dans la diffusion télévisuelle. Les signaux télévisuels sont envoyés à des satellites géostationnaires via des stations terriennes, puis redistribués aux stations locales ou directement aux utilisateurs domestiques équipés de petites antennes paraboliques.

3. Observation de la Terre :

   • Les stations terriennes reçoivent des données des satellites d’observation de la Terre, utilisés pour la surveillance climatique, la gestion des catastrophes naturelles, l'agriculture de précision, ou les études scientifiques.

4. Navigation par Satellite :

   • Elles assurent les communications avec des satellites de navigation comme ceux du GPS, Galileo ou GLONASS, et participent à la synchronisation et à la correction des signaux de positionnement.

5. Applications Militaires :

   • Les armées utilisent des stations terriennes pour des communications sécurisées, des opérations de surveillance par satellite, et des systèmes de commande et de contrôle sur des théâtres d’opération à distance.

6. Secours en Cas de Catastrophe :

   • Lors de catastrophes naturelles où les infrastructures de télécommunication sont détruites, les stations terriennes temporaires ou mobiles permettent de rétablir rapidement les communications pour coordonner les efforts de secours.

Avantages des Stations Terriennes

1. Large portée de communication :

   • Les stations terriennes permettent des communications sur des distances extrêmement longues, notamment entre des continents, grâce à leur capacité à interagir avec des satellites en orbite autour de la Terre.

2. Résilience :

   • Elles peuvent fonctionner indépendamment des infrastructures terrestres comme les câbles en fibre optique ou les tours cellulaires, ce qui les rend essentielles dans des régions isolées ou en cas de catastrophe naturelle.

3. Connexion universelle :

   • Elles offrent une connectivité dans les endroits les plus reculés de la planète, là où les autres technologies de communication ne sont pas viables.

Inconvénients des Stations Terriennes

1. Coût d’installation :

   • Le coût initial d’installation et de maintenance d’une station terrienne, notamment pour les grandes antennes paraboliques et les équipements associés, peut être élevé, surtout pour les stations fixes géostationnaires.

2. Latence élevée :

   • Les communications avec les satellites géostationnaires, en raison de leur position à 36 000 km au-dessus de la Terre, entraînent une latence de quelques centaines de millisecondes. Cela peut affecter certaines applications nécessitant une réponse en temps réel.

3. Sensibilité aux conditions atmosphériques :

   • Les conditions météorologiques, comme de fortes pluies ou tempêtes, peuvent affaiblir le signal transmis et reçu par la station terrienne, un phénomène appelé atténuation par la pluie.

Conclusion

Les stations terriennes sont des infrastructures vitales pour les communications par satellite, permettant de connecter des réseaux terrestres avec des satellites pour des applications allant des télécommunications à la navigation, en passant par la diffusion télévisuelle. Malgré les défis liés à la latence et aux coûts, elles restent essentielles pour les communications à longue distance, en particulier dans les régions éloignées ou lors de situations d'urgence.

.