Après un voyage d’une décennie, ce qui a commencé sous le nom de Project Loon by Google n’est plus. Promu comme moyen d’apporter des communications aux régions les plus reculées du globe, il utilisait de gigantesques ballons à haute altitude équipés de matériel de communication pour les communications air-sol, ainsi que les communications air-air, entre les ballons individuels. Basé sur la technologie LTE, il apporterait des liaisons de données de plusieurs mégabits par seconde vers les zones reculées et les zones sinistrées.

Sept ans après son développement, Loon est devenue sa propre société (Loon LLC) et fournirait des communications dans certaines régions du Kenya, en plus du Sri Lanka en 2015 et de Porto Rico en 2017 après l’ouragan Maria. Trois ans plus tard, en janvier 2021, il a été annoncé que Loon LLC cesserait ses activités. À ce stade, il était devenu évident que la technologie ne serait pas commercialement viable, des solutions de remplacement comprenant l’accès Internet par câble ayant réduit le marché cible.

Bien que l’idée derrière Loon semble simple en théorie, il s’avère que c’était plus compliqué que de simplement faire flotter un ballon météo avec des stations de base LTE attachées à eux.

La partie (Ba) looney

Un ballon super pression de la NASA en altitude.

Les ballons utilisés par Loon ont été fabriqués par Raven Aerostar, à partir de leur série de ballons Super Pressure. Ceux-ci sont recommandés par Raven pour les profils de mission tels que la collecte de données scientifiques, la reconnaissance, les communications à distance et la surveillance. De tels ballons à surpression (SPB) sont des ballons aérostatiques qui maintiennent le volume du ballon constant même lorsque la pression externe (ambiante) change. Cette fonction permet au ballon de rester à une altitude fixe pendant une durée prolongée, ce qui était idéal pour le profil de mission de Loon dans la stratosphère.

Fabriqué à partir de polyéthylène d’une épaisseur de 0,076 mm, chaque ballon mesure 15 mètres de diamètre et 12 mètres de hauteur lorsque ses deux sections intérieures sont respectivement gonflées à l’hélium et à l’air. À ce ballon, une boîte de charge utile de 10 kg est attachée qui contient les antennes LTE, le système de contrôle et le reste du système de communication, qui semble être l’Ubiquity Rocket M2. Les stations au sol ont utilisé le Rocket M5, les stations au sol et les ballons utilisant une antenne patch personnalisée pour faciliter la communication longue distance.

Cet ensemble est complété par des batteries et un réseau de cellules solaires, qui permettent au système de fonctionner jour et nuit aussi longtemps que le ballon conserve son altitude. Cela a tendance à être un maximum de 100 à 150 jours, après quoi le ballon est soit gracieusement dégonflé au-dessus d’une zone d’atterrissage appropriée, soit dans le cas d’une descente plus rapide et imprévue, capturée par un système de parachute fixé au ballon. L’objectif de Loon était de réutiliser ou de recycler autant que possible chaque ballon et matériel.

Profil de mission

Le système de lancement automatique de Project Loon en action.

Alors que les ballons Loon étaient initialement lancés manuellement, ce processus a finalement été automatisé avec un système de lancement automatique. Une fois que le ballon a été gonflé et a fait son chemin dans les airs, il doit relever le défi de se déplacer là où il est nécessaire. Alors que Project Loon aurait pu utiliser des dirigeables («  dirigeables  ») qui auraient inclus une méthode de propulsion, ils ont plutôt choisi d’utiliser les courants d’air dans l’atmosphère, plutôt que de les combattre.

À cette fin, Loon a utilisé les données de vent fournies par la NOAA pour la stratosphère (commençant entre 10 et 20 km d’altitude). Chaque ballon serait dirigé vers une couche où le courant d’air se dirigeait dans la bonne direction. Au fil du temps, cela permettrait au ballon d’atteindre son emplacement approximatif. En l’absence de méthode de propulsion, le seul moyen pour le ballon de rester dans la zone était de changer constamment entre les couches de vent en pompant de l’air dans ou hors de son compartiment à air pour modifier sa flottabilité globale.

Ballons huards lors de tests de communication au laser en 2016 (Crédit: Google)

Chaque ballon communiquerait avec les stations au sol, à la fois pour le contrôle et pour le lien Internet auquel les abonnés au sol pourraient alors accéder via un lien LTE. La communication entre les ballons à l’intérieur de chaque portée était également une caractéristique commune, avec la liaison Internet de l’abonné sautant quelques liens de ballon avant d’atteindre une station au sol. Cette communication inter-ballons a été réalisée à l’aide de liaisons radiofréquences, bien qu’une communication optique laser ait également été tentée au cours des dernières années.

Une fois la mission terminée, ou à la fin de la durée de vie du ballon, le ballon serait dirigé vers une zone facilement accessible où son hélium serait libéré dans l’atmosphère au cours de laquelle le ballon descendrait pour être récupéré. À plusieurs reprises, cependant, des ballons se sont écrasés. Même avec le système d’urgence basé sur le parachute en place, il peut arriver que la charge utile de 10 kg plus le ballon tombe du ciel.

Cependant, même sans ces problèmes de sécurité, il y avait autre chose qui menaçait de couler Loon LLC plus rapidement qu’un ballon avec une fuite d’hélium: leur bilan financier et des tentatives de plus en plus désespérées pour attirer des financements. En tant qu’entité commerciale, ils devraient mettre en œuvre un plan d’affaires viable qui leur permettrait de gagner de l’argent d’une manière ou d’une autre, ne serait-ce que pour la maintenance et le développement ultérieur.

Qui a besoin de tours LTE flottantes?

Il s’est avéré que les grandes structures flottantes fragiles qui sont constamment soumises aux conditions difficiles de la stratosphère terrestre sont assez coûteuses à entretenir. Comme l’a souligné le Future Tense de Slate après la disparition de Loon, chaque ballon devait être remplacé environ tous les cinq mois pour un coût de dizaines de milliers de dollars. Les zones cibles présentant principalement des clients potentiels dans la partie inférieure de l’échelle des revenus dans ce pays, les abonnements au service n’allaient pas couvrir les dépenses.

Il y avait aussi le problème du fait que du fait de l’énergie solaire, certaines parties du globe étaient interdites, ce qui réduisait les marchés potentiels. Enfin, en étant dépendant des bons courants d’air dans la stratosphère pour naviguer, toute erreur ou prédiction incorrecte pourrait entraîner le déplacement d’un ballon à plusieurs kilomètres de son emplacement prévu, coupant le service pour les personnes dans cette zone.

Malgré plusieurs projets d’essai en cours d’ici 2019, Loon, en tant qu’entité indépendante, dépendait toujours de sa société d’origine Alphabet (anciennement Google, maintenant la société mère de Google). Ayant déjà brûlé l’argent d’un investisseur externe, Loon essayait à ce moment-là de subir une perte annuelle de 100 millions de dollars.

Entre l’avènement des tours 4G et 5G au sol dans de plus en plus de régions et l’empiètement de l’Internet filaire, le marché potentiel de Loon s’est rapidement réduit. En outre, bien que l’accès à Internet depuis l’espace ait été une option depuis aussi longtemps que le projet Loon existait, il avait jusqu’à ce point été une menace lointaine, en particulier avec le coût élevé et la latence des satellites principalement géosynchrones. Lorsque SpaceX a annoncé Starlink en 2015 et a lancé le premier lot de satellites Starlink en 2018, les perspectives de Loon ont commencé à paraître assez désastreuses.

Lasers dans l’espace

Des dizaines de nouveaux satellites StarLink prêts à être déployés en 2019.

Contrairement aux ballons de Loon, les satellites Starlink peuvent être dirigés vers une position orbitale exacte en orbite terrestre basse (LEO), non affectée par la météo et l’atmosphère. En raison de leur proximité avec la Terre, la latence aller-retour est minime et la bande passante devrait atteindre des dizaines à des centaines de mégabits en utilisant son Ku et Kuneémetteurs-récepteurs à bande. SpaceX a également une intégration verticale complète de la capacité de développement et de lancement de satellites Starlink à l’aide de fusées Falcon 9 aujourd’hui et peut-être des centaines de satellites lancés à la fois par Starship.

Il n’est pas inconcevable que Starlink soit en mesure de desservir chaque mètre carré de la surface de la Terre dans les prochaines années, à un coût par satellite de plus en plus bas. La durée de vie d’un seul satellite étant d’environ 3 à 5 ans sur la base de ce que nous savons à ce stade, il est raisonnable de supposer qu’ils seraient moins chers que les ballons de Loon sur cette période.

Au moment de la rédaction de cet article, StarLink est utilisé par les testeurs bêta principalement dans le nord des États-Unis, offrant soudainement aux personnes vivant dans des zones mal desservies par les options Internet filaires et sans fil (LTE) existantes un accès à une connectivité Internet haut débit appropriée. Au début de cette année, la mission Transporter-1 de SpaceX a également lancé les 10 premiers satellites StarLink sur une orbite polaire qui contiennent une communication inter-sat basée sur un laser actif, permettant plusieurs sauts entre les satellites avant d’atteindre une station au sol.

C’est le business plan, idiot

Peut-être plus important que les coûts était l’angle altruiste de Loon: en se concentrant d’abord sur la fourniture de LTE aux zones pauvres, il semble avoir complètement ignoré la question d’une entreprise ayant besoin de revenus pour se financer. Leur approche consistait à sous-traiter des services aux télécoms existants qui, à leur tour, vendraient aux abonnés, mais cela ne s’est jamais transformé en un modèle solide et fiable. On ignore encore beaucoup de choses sur le fonctionnement des abonnements Starlink, mais SpaceX a décidé de se concentrer d’abord sur la fourniture du service aux citoyens nord-américains mal connectés, pariant qu’ils seront en mesure de générer des frais d’abonnement suffisants sur ce marché.

Quant à la liquidation de Loon, quelques actifs du projet se retrouveront absorbés dans un autre projet Google X: Taara. Taara n’implique aucun des ballons ou d’autres parties flashy de Loon, mais utilise plutôt la technologie la plus récente sur laquelle Loon travaillait: les liaisons de données optiques qui auraient augmenté la bande passante entre les ballons individuels. En utilisant des émetteurs-récepteurs en visibilité directe, cela devrait théoriquement permettre aux zones éloignées de se connecter à Internet et plus encore sans avoir à creuser de tranchées pour mettre en fibre.

Alors que l’histoire de Loon touche à sa fin, il semble qu’avec Taara l’esprit du projet perdurera. Ici, une question majeure et jusqu’à présent sans réponse restera de savoir si le projet Taara a un sens lorsque Starlink existe. Je suis cependant convaincu que d’ici quelques années, nous aurons notre réponse ici.