De nombreux acteurs pour s’attaquer à des défis techniques majeurs
Ces dernières années, les acteurs affichant l’ambition de déployer des centres de données orbitaux se sont multipliés, particulièrement aux États-Unis. Parmi eux figurent notamment Google (project Suncatcher), Axiom Space (Axiom Station), LoneStar (Freedom Data Center), OrbitsEdge (modules de data centers en orbite basse), Starcloud (infrastructures cloud spatiales) ou encore Cowboy Space Corporation (Galactic Brain).
En Europe, deux projets : ASCEND (Advanced Space Cloud for European Net zero Emission and Data sovereignty), soutenu par l’ESA, explore la faisabilité technique et environnementale de tels centres de données, et Alatyr qui envisage des centres de données orbitaux robotiquement assemblé, tandis que le Japon et les Émirats arabes unis étudient également le concept. La Chine se positionne sur ce marché à travers plusieurs initiatives soutenues par des consortiums industriels et des acteurs publics, notamment avec le Space Computing Industry Innovation Center.
Comme souvent dans le secteur spatial, les calendriers annoncés doivent être considérés avec prudence. Néanmoins, plusieurs démonstrateurs et premières applications commerciales à petite échelle sont envisagés avant 2030, particulièrement par des startups américaines comme Axiom qui prévoit le déploiement de premiers nœuds dès 2026 et Cowboy Space Corporation qui ambitionne de suivre à partir de 2027. Mais entre les annonces et la réalité opérationnelle, de nombreux défis restent à relever :
Trois défis techniques à relever pour déployer des centres de données orbitaux
Le refroidissement des centres de données
L’un des arguments les plus souvent avancés en faveur des centres de données orbitaux est que « l’espace est froid ». Cette affirmation est pourtant trompeuse. Certes, un objet se trouvant derrière la Terre par rapport au soleil peut être exposé à des températures inférieures à -150 °C, tandis qu’il sera exposé à des températures de +120°C une fois exposé au Soleil. La gestion thermique des systèmes est un véritable défi dans le spatial car il n’existe ni air ni convection pour évacuer naturellement la chaleur produite par les serveurs.
Or, plus la puissance informatique augmente, plus la chaleur s’accumule et doit être dissipée, ce qui nécessite des systèmes de refroidissement volumineux et lourds. La gestion thermique constitue aujourd’hui l’un des principaux défis techniques des centres de données orbitaux.
Lire plus : Le stockage à froid, une solution écologique pour réduire l’impact environnemental du stockage des données.
La maintenance des infrastructures
Sur Terre, les centres de données connaissent régulièrement des défaillances matérielles. Disques de stockage, alimentations électriques, systèmes de refroidissement ou composants réseau doivent être remplacés en permanence.
En orbite, la situation est encore plus complexe. En effet, des contraintes propres à l’environnement spatial s’ajoutent et tendent à accélérer la fin de vie des composants : rayonnements cosmiques, particules énergétiques, tempêtes solaires. Chaque intervention nécessite soit l’envoi d’un véhicule de maintenance, soit le remplacement complet d’un module. Les opérations de rendez-vous orbital et de maintenance robotisée restent coûteuses et encore peu éprouvées à grande échelle : concrètement la maintenance en orbite n’existe pas encore, et si cela finit par arriver, cela ne se fera qu’à moyen-long terme. Pourtant, dans la plupart des scénarios envisagés aujourd’hui, les interventions humaines seraient d’ailleurs exceptionnelles, voire inexistantes.
Les exigences utilisateurs élevées
Les utilisateurs de services cloud attendent des niveaux de disponibilité extrêmement élevés. Sur Terre, cette fiabilité repose sur la redondance des équipements, la maintenance continue et la mise en place de standards.
Or, la difficulté d’intervenir sur les équipements dans l’espace impose aussi des stratégies de redondance contribuant à alourdir le système. Les services basés sur des centres de données orbitaux demandent d’assurer un niveau de maintenabilité du service élevé, alors que la maintenance en orbite est encore à l’état de concept.
La question n’est pas seulement de faire fonctionner un centre de données en orbite, mais de démontrer qu’il peut atteindre les niveaux de disponibilité exigés par les entreprises et les administrations.
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Modèles économiques, écologiques et opérationnels des centres de données orbitaux
Le coût d’accessibilité à l’espace : un facteur qui pèse dans l’équation économique
L’équation économique reste très spéculative. Sur le papier, les centres de données orbitaux présentent plusieurs avantages : une fois en orbite, ils bénéficient d’une rentabilité énergétique très compétitive grâce à une énergie solaire très abondante permise par l’absence d’atmosphère, de couverture nuageuse et des périodes d’ensoleillement beaucoup plus longues. Les promoteurs du concept mettent également en avant la disparition de certaines contraintes foncières et la réduction des coûts liés à l’approvisionnement énergétique.
Ces arguments répondent à une problématique bien réelle. La consommation électrique des centres de données ne cesse d’augmenter sous l’effet du cloud et de l’intelligence artificielle. Aux États-Unis, les centres de données représentaient déjà environ 4,4 % de la consommation nationale d’électricité en 2023, soit près de 176 TWh, et cette part continue de croître rapidement.
Cependant, cette compétitivité par rapport au sol reste extrêmement sensible au coût du lancement. Comme le montre la Figure 1, plusieurs analyses concluent que la rentabilité d’un centres de données orbitaux ne pourrait être atteinte qu’à condition de disposer d’un coût d’accès à l’orbite de 100€/kg maximum contre environ 2000€/kg pour Falcon-9, le lanceur le plus compétitif du marché actuellement. À ce jour, les projections les plus agressives reposent principalement sur le lanceur superlourd réutilisable de SpaceX Starship qui annonce un coût de lancement <100€/kg et cherche à atteindre 1€/kg. Ce constat explique pourquoi SpaceX figure parmi les acteurs les plus convaincus par cette vision.

Figure 1: Comparaison des coûts d’un CDO avec des infrastructures terrestres.
Levier de décarbonation ou greenwashing ?
Sur le plan écologique, une étude du cabinet Carbone 4 menée dans le cadre du projet européen ASCEND (piloté par Thales Alenia Space), permet d’évaluer la crédibilité de l’argument écologique pour les CDO. Tout d’abord, l’étude montre que 70% de l’empreinte carbone proviendrait de la mise en orbite. Selon le cabinet, une réduction des émissions carbones pourrait alors avoir lieu si l’intensité carbone du lanceur utilisé par kg de charge utile était divisée par dix sur l’ensemble de son cycle de vie par rapport aux lanceurs actuels. Comme Carbone 4 le souligne, ce modèle écologique est donc « assujetti à un véritable exploit de la part du spatial européen ».
De plus certaines limites sont à souligner dans cette étude car elle ne considère pas pleinement les effets rebond liés à la croissance de la demande numérique, ni l’impact du développement des futurs lanceurs, ni encore l’empreinte liée aux matières premières nécessaires à la fabrication des infrastructures orbitales.

Figure 2 : Résultats de l’étude Carbone 4 menée dans le cadre du projet ASCEND.
Un remplacement des centres de données terrestres ?
Plusieurs cas d’usage sont régulièrement évoqués : le calcul haute performance, l’entraînement de modèles d’intelligence artificielle, le stockage de données, ou encore le traitement direct des données satellitaires issues de l’observation de la Terre et des télécommunications.
Parmi eux, l’intelligence artificielle occupe aujourd’hui une place centrale dans les projections du secteur. Selon les estimations présentées lors de l’IPO de SpaceX, le marché combiné de l’IA et des centres de données orbitaux pourrait dépasser les 1 000 milliards de dollars à l’horizon 2040. Ces projections reposent sur l’hypothèse que la demande mondiale en puissance de calcul continuera de croître fortement au cours des prochaines décennies.
Toutefois, tous les usages ne sont pas équivalents. Pour les applications nécessitant une faible latence, comme les services cloud grand public ou certaines applications critiques, les infrastructures terrestres conserveront probablement un avantage important. En revanche, les centres de données orbitaux pourraient trouver leur pertinence sur des charges de travail moins sensibles au temps de réponse, comme l’entraînement de modèles d’IA, certains calculs scientifiques ou le traitement de données directement produites en orbite.
Autrement dit, même dans l’hypothèse où les centres de données orbitaux deviendraient techniquement et économiquement viables, ils pourraient d’abord s’imposer sur des marchés spécialisés avant d’envisager une concurrence directe avec les grands centres de données terrestres.
Les centres de données orbitaux font encore face à des verrous technologiques majeurs, à un modèle économique fortement dépendant de la baisse du coût des lancements, une demande encore spéculative et des bénéfices environnementaux incertains dépendant de l’impact du lancement. Pourtant, les initiatives se multiplient et la plupart des études de marché anticipent une forte croissance du secteur au cours des prochaines décennies, certaines évoquant même des taux de croissance annuels supérieurs à 60 % jusqu’à 2035.
Dans ce contexte encore incertain, un choix se pose pour l’Europe : prendre le risque d’investir dans un concept spéculatif et très couteux ou risquer de voir émerger une nouvelle dépendance stratégique vis-à-vis d’acteurs extra-européens ?
Le sujet est d’autant plus sensible que l’économie des centres de données orbitaux semble aujourd’hui étroitement liée à la capacité de lancement. Pour l’Europe, la question des centres de données orbitaux est donc indissociable de celle de l’accès souverain à l’espace. Développer de telles infrastructures supposerait non seulement de maîtriser les technologies numériques associées, mais également de disposer de capacités de lancement compétitives capables de rivaliser avec les acteurs américains et chinois.
Dans un contexte où l’environnement international est en permanence bousculé et l’inconnu est la norme, l’agilité et la consolidation de ses atouts sont déterminants. Alcimed accompagne les acteurs du spatial et de l’industrie dans leurs terres inconnues pour les aider à accélérer et structurer une vision stratégique robuste pour assurer un positionnement durable et compétitif. N’hésitez pas à contacter notre équipe !
À propos de l’auteur,
Emilien, Consultant au sein de l’équipe Aéronautique Spatial Défense d’Alcimed, en France.