Pourquoi presque tout Internet passe-t-il par des câbles au fond des océans plutôt que par satellite ?

Pourquoi cette question : un modèle d'introduction

Le jury attend que vous expliquiez pourquoi vous avez choisi la question. Inspirez-vous de ce modèle, mais racontez votre propre parcours.

En HGGSP, nous avons étudié les révolutions de l'information et appris que l'essentiel des données mondiales passe par environ 500 câbles posés au fond des mers. J'imaginais que les satellites jouaient ce rôle. J'ai voulu comparer les deux par un calcul de temps de trajet, et comprendre pourquoi ces câbles sont devenus un enjeu de sécurité.

L'enjeu et les notions du programme

Comparer deux temps de trajet par le calcul d'un quotient distance sur vitesse et interpréter des ordres de grandeur.

Le plan de l'exposé en 9,5 min

1. 1. Introduction

   1 min

   Un message envoyé de Paris à New York traverse l'Atlantique en une fraction de seconde. Problématique : par quel chemin, et pourquoi les câbles sous-marins l'emportent-ils sur les satellites ?

2. 2. Mathématiques : temps de trajet et ordres de grandeur

   4 min

   Dans le vide, la lumière va à $c\approx 300000$c≈300 000 km/s ; dans le verre d'une fibre optique, environ deux tiers de cette vitesse, soit 200 000 km/s.

   Câble Paris–New York, environ 5 800 km : $t=\frac{5800}{200000}=0,029$t=(5 800)/(200 000)=0,029 s, soit 29 ms. L'aller-retour (envoyer une requête et recevoir la réponse) dure environ 58 ms, auxquelles s'ajoutent les équipements.

   Satellite géostationnaire, à 35 786 km d'altitude : le signal monte puis redescend, au moins $2\times 35786\approx 71600$2×35 786≈71 600 km. À 300 000 km/s : $t\approx \frac{71600}{300000}\approx 0,239$t≈(71 600)/(300 000)≈0,239 s, soit 239 ms pour un trajet simple, près de 0,5 s pour un aller-retour. C'est environ 8 fois plus que par le câble.

   Le temps de trajet est proportionnel à la distance : $t=\frac{d}{v}$t=d/v est une fonction linéaire. Les satellites en orbite basse (550 km) réduisent la distance et la latence, mais leur débit reste très inférieur à celui d'un câble, qui transporte des centaines de térabits par seconde grâce à de nombreuses fibres.

3. 3. HGGSP : des infrastructures vulnérables

   3 min

   Les câbles transportent l'essentiel du trafic intercontinental, y compris les transactions financières, pour lesquelles quelques millisecondes comptent. Ils appartiennent de plus en plus aux géants du numérique (Google, Meta, Microsoft, Amazon), ce qui renforce leur poids géopolitique.

   Leur tracé suit des points de passage obligés (détroits, stations d'atterrissage), où ils sont vulnérables : coupures accidentelles par des ancres, soupçons de sabotage en mer Baltique, risques d'espionnage. Les États développent des moyens de surveillance des fonds. L'information mondiale repose sur une infrastructure physique, posée sur le fond des océans.

4. 4. Conclusion

   1,5 min

   Le câble transatlantique met environ 29 ms, le satellite géostationnaire au moins 239 ms : un simple quotient distance sur vitesse explique la domination des câbles, qui offrent aussi un débit bien supérieur. Mais cette concentration en fait des cibles. J'ouvre sur la protection des câbles sous-marins, nouvel enjeu de défense.

Ce que j'écris au tableau

Pas de calculatrice ni de support numérique : un calcul clé écrit au tableau rend l'exposé concret et montre la solidité des connaissances.

Conclusion : la réponse à la question

Les questions probables du jury

Pendant les 10 minutesd'échange, le jury vous fait préciser et approfondir, sur tout le programme de vos spécialités en lien avec la question.

Les pièges qui coûtent des points

• Oublier que le signal monte puis redescend vers le satellite.
• Confondre latence et débit.
• Utiliser la vitesse de la lumière dans le vide pour la fibre.

Revoir les notions

• Nombres et calculs (Seconde) →
• Fonctions affines (Seconde) →

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