Le 22 mars 2021, la Tunisie a envoyé dans l’espace son premier satellite expérimental 100 % fait maison, Challenge One. C’est le sixième pays d’Afrique à fabriquer son propre satellite. Cinq autres en avaient déjà conçu avec l’aide de constructeurs étrangers – soit, en tout, 11 pays sur 54. Ces dernières années, le développement spatial s’est accéléré sur le continent africain. Non pour partir à la conquête de l’espace – pas encore –, mais pour tirer tous les bénéfices de l’exploitation de données satellitaires. Grâce à un accès désormais facilité, scientifiques, ingénieurs, et même simples citoyens peuvent utiliser ces données. Avec une priorité : identifier des solutions pour lever les obstacles au développement de l’Afrique. Ainsi, Challenge One récoltera les données collectées par des thermomètres ou capteurs de pollution et d’humidité. Le but ? Disposer de ces précieuses informations en temps réel, même dans une zone terrestre dépourvue de couverture Internet. Bien utile sur un continent où un tiers des habitants seulement ont accès à la toile !

Les données satellitaires, source de développement

De plus en plus de pays africains cherchent à utiliser les informations recueillies dans l’espace, pour des applications extrêmement variées.

Les apports des satellites en Afrique

Les apports des satellites en Afrique © Universcience/Julien Tredan-Turini

Depuis une vingtaine d’années, l’Afrique utilise de plus en plus les données satellitaires pour accélérer son développement. Symbole de l’enjeu et de ce dynamisme, quatorze pays africains disposent désormais de leur propre agence spatiale. L’exploitation des informations recueillies par des satellites africains ou (plus souvent) étrangers contribue à la gestion des ressources, l’aménagement du territoire ou encore la lutte contre le changement climatique. Les projets se multiplient, comme en Zambie où la cartographie des ressources hydriques permet aux communautés rurales de gérer plus efficacement les réserves d’eau, ou bien au Nigeria où le décryptage des images satellitaires facilite la traque des djihadistes de Boko Haram. Les pouvoirs publics ont besoin d’indicateurs fiables et régulièrement actualisés pour, par exemple, gérer au mieux la rapide urbanisation du continent. Pourtant, des obstacles demeurent. Même si le « coût d’entrée » a baissé avec l’introduction des nanosatellites (satellites de moins de 10 kg), nombre de pays africains ne disposent pas encore de l’argent nécessaire pour investir dans ce secteur. En outre, l’expertise disponible demeure limitée, que ce soit pour construire des satellites ou pour exploiter les données recueillies. Mais à travers le continent, de plus en plus d’universités proposent des formations spécifiques pour initier étudiants, responsables politiques ou encore gestionnaires de projets de développement à l’utilisation de ces données pour les décisions publiques.

© FAO/Sven Torfinn

Prédire l’arrivée des criquets pèlerins

Le criquet pèlerin est considéré comme le ravageur migrateur le plus destructeur au monde. Les essaims de plusieurs milliards de ces robustes insectes dévorent les cultures en Afrique de l’Est. Pour limiter les dégâts, une société kényane a lancé l’application Kuzi basée sur l’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique. Grâce à des données fournies par des satellites et des capteurs au sol (humidité, vent, etc.), elle peut prédire les aires de reproduction des criquets, la formation de leurs essaims et leurs itinéraires de migration. Les agriculteurs peuvent être prévenus par messages – en anglais ou dans la langue locale – jusqu’à trois mois avant les attaques des criquets pèlerins. L’application est disponible au Kenya, en Ouganda, en Éthiopie et en Somalie.

© FAO/Sven Torfinn

Vers une agriculture de précision

L’agriculture représente près d’un tiers du PIB du continent africain, mais ses rendements demeurent faibles. Des start-ups locales développent donc des outils au service de « l’agriculture de précision » : le suivi en temps réel de la santé des cultures grâce aux données collectées par des satellites, des drones et des capteurs au sol, puis leur traitement par des techniques d’intelligence artificielle afin de proposer des prévisions et recommandations. Fondée en 2017, la start-up ivoirienne WeFly Agri commercialise ainsi des cartes des cultures, des diagnostics phytosanitaires et des pulvérisations aériennes grâce à ses drones fabriqués en imprimante 3D.

© WeFly Agri

image légendée

Prendre soin du bétail

Au Mali ou à Madagascar, de nouveaux outils aident les éleveurs à conduire leurs troupeaux vers les meilleurs pâturages.

Au Sahel, les éleveurs nomades peuvent de moins en moins se fier à leurs savoirs traditionnels pour mener leur troupeau vers les bons pâturages et vers les sources d’eau. En cause, le changement climatique et l’insécurité liée aux attaques djihadistes. Mais une application sur téléphone mobile, Garbal, vient désormais en aide aux pasteurs. Lancée en 2017 au Mali, puis étendue au Burkina Faso, elle offre un accès direct à de précieuses informations comme la localisation des points d’eau, des marchés au bétail et des postes vétérinaires, ou encore la pluviométrie. Ces données, recueillies par satellite, permettent aux éleveurs de gagner du temps et d’améliorer la productivité de leur troupeau. Les messages sont envoyés en français et en langues locales. À l’autre bout du continent, c’est un logiciel de cartographie qu’une équipe de chercheurs malgaches a mis au point en 2019 pour déterminer les endroits où il y a le plus de fourrage disponible pour le bétail. Baptisé 3C-BIOVIS, il combine des données agronomiques, mesurées au sol, à des indices de végétation (NDVI) tels que l’éclat du vert des plantes, obtenus par imagerie satellitaire, et permet de connaître l’état du pâturage à un instant donné. Sur la Grande Île, le zébu constitue la première source de protéines d’une population majoritairement pauvre et qui vit à 85 % en milieu rural. Avec 3C-BIOVIS, il devient possible de chiffrer le nombre maximum d’animaux qui peut pâturer dans une parcelle déterminée.

Compter les éléphants depuis l’espace

Pour protéger les éléphants, il faut savoir où ils se trouvent. Grâce à un algorithme, un satellite peut désormais repérer et compter les pachydermes.

© Maxar Technologies

© Maxar Technologies

Des taches grises dans une forêt de taches vertes. Prise depuis un satellite en orbite à 600 kilomètres au-dessus de la Terre, l’image montre des éléphants circulant entre les arbres et buissons de la réserve sud-africaine Addo Elephant National Park… Dans une étude publiée en décembre 2020, des chercheurs des universités britanniques d’Oxford et de Bath ont listé les avantages de l’imagerie satellite pour compter les éléphants. Jusqu’à présent, la technique la plus courante était le survol en aéronef. Mais cette solution est gourmande en temps et parfois imprécise. À l’inverse, un satellite d’observation peut couvrir, en fonction de la météo, jusqu’à 5 000 kilomètres carrés en un seul passage, puis envoyer les données en seulement quelques minutes. Un algorithme a été entraîné par les scientifiques à reconnaître les pachydermes – adultes et juvéniles – dans différentes toiles de fond. Peu intrusive, cette technique ne risque pas de déranger les animaux. Elle peut être utilisée partout, y compris dans les zones difficiles d’accès ou en proie à l’insécurité. Compter les éléphants et savoir où ils se trouvent précisément est crucial pour leur conservation. Braconnage, réduction de l’espace habitable au profit des activités humaines : la population d’éléphants a chuté de plusieurs millions au début du 20e siècle à 400 000 à peine aujourd’hui.

Surveiller la forêt gabonaise

Les forêts couvrent 88 % du territoire gabonais. En 2018, le Système d’observation des ressources naturelles et des forêts (SNORNF) a été mis en place pour les protéger. Il est alimenté par des données satellitaires de l’Agence spatiale gabonaise, qui suivent quasiment en temps réel l’évolution du couvert forestier et signalent les activités illégales de déforestation. Il permet aussi de cartographier les zones protégées et celles dédiées à l’exploitation minière et agricole. Grâce aux données combinées de télédétection et du terrain, le SNORNF évalue enfin les flux et stocks de carbone dans les forêts, contribuant ainsi à la bonne gestion de l’empreinte carbone du Gabon.

© Agence Gabonaise d'Etudes et d'Observations Spatiales (AGEOS)

Agence Gabonaise d'Etudes et d'Observations Spatiales (AGEOS)

Un système d’alerte pour prévenir les inondations

Au Niger, un hydrologue a mis au point un programme pour prévenir les risques de crues du fleuve.

71 morts, 33 000 habitations détruites, plus de 350 000 sinistrés. Fin août 2020, le Niger a vécu ses pires inondations en un siècle. Traversée par le fleuve Niger, la capitale Niamey, peuplée de plus d’un million d’habitants, a subi de lourds dégâts. Dans ce pays sahélien où le taux d’extrême pauvreté avoisine 40 %, les crues sont fréquentes pendant la saison des pluies. Les causes de ce débordement fluvial ? Le changement climatique avec l’intensification des pluies, et un aménagement urbain anarchique. Pour lutter contre ces inondations, Ousmane Seidou, un hydrologue nigérien, a développé un programme « made in Niger » qui sert de système d’alerte. L’application collecte des données satellitaires sur les précipitations attendues sur le bassin versant, ainsi que des informations sur le niveau de l’eau relevé par des stations placées en amont du fleuve. Combinées, les données sont analysées afin de produire des simulations sur les risques d’inondations sur cinq jours. Lorsque le risque est très élevé, l’application envoie automatiquement des SMS et des courriels aux autorités compétentes pour le déclenchement du plan d’alerte. Le système d’Ousmane Seidou a contribué à anticiper les inondations de l’an dernier. Il a notamment prévu que la digue principale de Niamey protégeant les habitations, les puits d’eau potable et les champs allait rompre, malgré son rehaussement récent à 6,5 mètres. Une partie de la population a ainsi pu être évacuée à temps.

De plus en plus de satellites africains

Une quarantaine de satellites africains sont aujourd’hui en orbite. Une industrie en plein essor.

L’Égypte a été le premier pays africain à lancer un satellite dans l’espace, en 1998. Depuis, dix autres pays ont suivi ses traces : l’Afrique du Sud, l’Algérie, l’Angola, l’Éthiopie, le Ghana, le Kenya, le Maroc, le Nigeria, le Rwanda et le Soudan. Au total, 41 satellites africains ont été mis en orbite. Désormais, le développement spatial du continent s’accélère, puisque près de la moitié de ces astronefs ont été lancés au cours des cinq dernières années. En 2017, le Ghana réalise un coup d’éclat en parvenant à placer autour de la Terre le premier satellite entièrement construit par un pays africain. Envoyé jusqu’à la Station spatiale internationale via une fusée américaine SpaceX, GhanaSat-1 est un satellite miniature conçu par des chercheurs de l’université All Nations de la ville de Koforidua. Il est équipé de caméras pour assurer la surveillance des littoraux de ce pays d’Afrique de l’Ouest.

Benjamin Bonsu, Ernest Teye Matey et Joseph Quansah sont les trois chercheurs ghanéens à l’origine de GhanaSat-1, le premier satellite entièrement construit par un pays africain. Avec le soutien de l’agence spatiale japonaise JAXA, ces ingénieurs de l’université All Nations à Koforidua ont construit un nanosatellite de format CubeSat (moins de 10 kilos) pour à peine 50 000 dollars (42 000 euros). Il a été lancé en 2017 via une fusée américaine SpaceX © DR

Benjamin Bonsu, Ernest Teye Matey et Joseph Quansah sont les trois chercheurs ghanéens à l’origine de GhanaSat-1, le premier satellite entièrement construit par un pays africain. Avec le soutien de l’agence spatiale japonaise JAXA, ces ingénieurs de l’université All Nations à Koforidua ont construit un nanosatellite de format CubeSat (moins de 10 kilos) pour à peine 50 000 dollars (42 000 euros). Il a été lancé en 2017 via une fusée américaine SpaceX © DR

Le développement des nanosatellites – par définition peu coûteux – permet ainsi de rendre la technologie satellitaire plus accessible aux pays africains. Et donc d’accroître leur indépendance grâce au recueil de leurs propres données satellitaires de télécommunications, de météorologie, de navigation, de surveillance territoriale ou encore de recherche. Mais l’Afrique continue de souffrir d’un déficit d’expertise en la matière et ne dispose pas de lanceur. La création en 2019 de l’Agence spatiale africaine, dont le siège est au Caire, permettra toutefois de mutualiser les projets et de faciliter la collaboration entre nations. Le marché spatial africain devrait dépasser les 10 milliards de dollars (8,3 milliards d’euros) d’ici 2024.

© IRD/Jean-Pierre Guengant

Recenser malgré tout

20 487 979, c’est le nombre d’habitants au Burkina Faso selon le 5recensement préliminaire dévoilé en décembre 2020. Obtenir ce chiffre a constitué un défi, l’insécurité liée aux attaques djihadistes ayant empêché les agents administratifs de se rendre dans plusieurs communes. L’Institut national de la statistique et de la démographie (INSD) a eu recours à des images satellitaires pour repérer le nombre d’habitations des localités isolées grâce à la technique du carroyage, qui consiste à délimiter une surface en carrés identiques. Connaître la répartition des habitants est indispensable pour déterminer les sites des futurs dispensaires et écoles.

© IRD/Jean-Pierre Guengant

Vers des adresses géolocalisées

Des start-ups développent le marché de la livraison à domicile en s’appuyant sur la géolocalisation par GPS.

La grande majorité des Africains ne disposent pas d’adresse précise de résidence. Difficile dans ces conditions de recevoir des colis à domicile. Pour remédier à cette situation, le Sénégalais Bamba Lô a conçu « Paps » en 2016. Ce service de livraison à vélo ou à scooter, désormais disponible dans plusieurs pays africains, fonctionne par géolocalisation. Si un client veut se faire livrer une pizza ou un médicament, il renseigne sa commande sur une application. Cette dernière enregistre la position du client grâce au GPS. Ensuite, l’algorithme transmet la commande à l’un des 800 livreurs de la base de données, en choisissant celui qui est le plus près et disponible. Initialement développé dans les villes, le système s’étend progressivement aux villages. De son côté, la start-up kényane Okhi propose, depuis 2014, de donner une adresse à ceux qui n’en ont pas. Pour cela, elle demande une photo de la porte d’entrée ou du portail de la maison où la personne habite et l’associe à des coordonnées de géolocalisation par GPS. Le client se retrouve ensuite répertorié dans le système Okhi qui lui donne une adresse. Il peut l’utiliser pour tous ses besoins, auprès des administrations, de la banque, etc. Mais disposer d’une adresse n’est pas toujours suffisant pour être livré. Il faut aussi être desservi par une route. Or 60 % des Africains vivent à plus de deux kilomètres d’une piste bitumée. La solution pourrait venir du drone. Au Rwanda et au Ghana, la start-up américaine Zipline livre déjà de cette manière des poches de sang dans des hôpitaux et des échantillons de tests Covid dans des laboratoires.

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De quelle façon les pays africains ont-ils accès aux données satellitaires ?

Francis Manfoumbi, chef de service Forêt et chef de projet GMES & Africa (surveillance mondiale pour l’environnement et la sécurité) à l’Agence gabonaise d'études et d'observations spatiales (AGEOS).