L’informatique en périphérie de l’espace pour accélérer l’exploitation des données d’observation de la Terre
Capables de réaliser des relevés à haute résolution de l’atmosphère, des terres et des océans dans différentes plages du spectre visible et électromagnétique, les satellites d’observation de la Terre (OT) collectent d’immenses volumes de données. Ces données peuvent contribuer à la surveillance des incendies de forêt, au suivi météorologique, à la gestion agricole et à bien d’autres applications. Mais les informations recherchées restent enfouies dans d’énormes quantités de données brutes. «Avant de pouvoir être traitées, les données d’OT doivent être retransmises depuis les satellites en orbite vers le sol, une opération qui peut prendre plusieurs heures», explique Adèle Hankache, spécialiste de l’architecture des microservices et des applications cloud natives chez Thales Alenia Space(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), en France. Ces délais de transmission créent des goulets d’étranglement qui accentuent la concurrence pour l’accès à la bande passante de téléchargement et limitent notre capacité à exploiter les données satellitaires. C’est précisément le problème auquel s’attaque le projet ORCHIDE(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). En s’appuyant sur une approche appelée «space edge computing» (informatique en périphérie de l’espace), ce consortium de quatre partenaires français, polonais et roumains entend désengorger la chaîne de traitement des données d’OT en les traitant à bord des satellites dès leur acquisition. «En traitant les données directement dans l’espace, nous pouvons réduire les volumes transmis vers la Terre et accélérer les réponses pour les applications sensibles aux délais, tout en renforçant l’autonomie technologique et la compétitivité de l’Europe dans le secteur spatial», explique Adèle Hankache, coordinatrice du projet.
Une architecture légère, sécurisée et fondée sur les unikernels
Au cœur du projet se trouve une plateforme d’orchestration embarquée faisant appel à l’intelligence artificielle pour traiter les données en orbite de manière autonome, sécurisée et économe en énergie. Le système repose sur les unikernels, qui permettent d’utiliser des systèmes d’exploitation légers, de plus en plus courants à mesure que les satellites deviennent des dispositifs polyvalents définis par logiciel. «Notre plateforme étant indépendante des logiciels et des matériels, elle fonctionne sans dépendre des technologies sous-jacentes et est donc compatible avec des plateformes hétérogènes, en périphérie comme dans l’espace», précise Adèle Hankache. Au sol, les développeurs utilisent le kit de développement logiciel (SDK) du projet, qui regroupe des outils de diagnostic et de développement d’applications. Ils peuvent ainsi développer, empaqueter et préparer leurs applications pour leur exécution à bord des satellites. Ces outils peuvent également être partagés sur une plateforme de distribution d’applications. Le projet a également développé un environnement de simulation au sein duquel le système embarqué et les applications destinées aux utilisateurs finaux peuvent être testés et validés avant leur déploiement. Cela réduit les risques liés au développement et facilite encore l’adoption des technologies d’informatique en périphérie de l’espace.
Des services OT plus efficaces et plus réactifs
Une fois déployée, la plateforme d’orchestration pourra prendre en charge tous les cas d’usage dont les applications auront été empaquetées et préparées à l’aide du SDK, de la surveillance maritime à la détection des nuages et des incendies. Conçue dès l’origine pour garantir la sûreté et la sécurité, la plateforme ORCHIDE gère dynamiquement les services, les ressources embarquées et les priorités des tâches. Les images brutes sont traitées directement à bord des satellites, et seuls les résultats pertinents sont transmis au sol. Les informations exploitables peuvent ainsi être diffusées beaucoup plus rapidement. «Notre plateforme accroît l’efficacité et le réactivité des systèmes et des services satellitaire, ce qui est particulièrement important pour la surveillance de l’environnement et les interventions d’urgence, où chaque minute compte», conclut Adèle Hankache. Le projet ORCHIDE s’est achevé en mai 2026. Depuis, de nouveaux partenaires ont rejoint le consortium afin de poursuivre le développement des principaux résultats du projet dans le cadre du projet ORION, financé par l’UE.
