Depuis quelques années, on parle de cubesats ou de nanosats comparativement aux satellites « conventionnels » et ils sont souvent les charges utiles secondaires de nombreux lancements. Mais qu’est-ce que c’est ? Quels sont leurs avantages, leurs inconvénients ? Loin de se vouloir exhaustif, voici un condensé de cette (r)évolution technologique dans le domaine des satellites.
Un CubeSat est un satellite de moins de 1,33 kg selon la définition officielle, de 10×10×10 cm ou « 1U », et utilisant généralement des composants commerciaux « sur étagère » (COTS, Commercial On The Shell) pour son électronique de vol notamment. Les premiers cubesats ont été développés par la California Polytechnic State University (Cal Poly) et l’Université de Stanford, dès 1999. Ils ont développé les spécifications auxquelles les fabricants de cubesats doivent se référer.
Le marché est loin d’être fermé, comme le montre l’arrivée, de la fusée Falcon-9, proposée par un nouvel entrant, SpaceX, créé par Elon Musk, cofondateur de PayPal. Ces tirs s’ouvrent à un nombre croissant de petits satellites qui, dans l’ombre des gros et très gros (de 500 kg à plusieurs tonnes) opérés par des agences gouvernementales (Nasa, Esa, Cnes…) ou des multinationales, « squattent » le volume disponible restant dans les lanceurs.
D’abord, les gros clients, Nasa, Esa et Cnes en tête, se font à l’idée d’accepter, sous certaines réserves, d’autres satellites à bord de la fusée qui transporte la charge principale dont ils sont propriétaires. Seconde raison, l’accroissement du nombre de fabricants de lanceurs attirés par le business.
Lancements moins chers et standardisation en vue
« On trouve des créneaux de lancement à 100.000 euros pour un satellite de 1 kg et à 1 million d’euros pour un satellite de 20 kg », reprend le DG de NovaNano, qui a lancé son satellite de radio amateur OSSI-1 du Sud-Coréen Future Electronic Technology Mixer.
Aujourd’hui, il est possible de faire un nanosat entièrement à partir d’éléments sur étagère pour 200.000 à 300.000 euros. On peut aussi assembler les CubeSat par 2, 3, 6 ou 12 pour composer un satellite spécifique plus grand et plus puissant. »
ROBUSTA, LE PREMIER NANOSATELLITE ÉTUDIANT FRANÇAIS
En février 2012, 300 étudiants de l’université Montpellier 2 ont vu le fruit de plusieurs années de travail concrétisé par le lancement, à Kourou, de Robusta, le premier nanosatellite étudiant français. Une démonstration de la volonté de la région de construire une filière complète de nanosatellites étudiants dans la capitale languedocienne.
Dans un premier temps, a ainsi été créée la Fondation Van Allen qui rassemble du beau monde : le Cnes, l’Esa, le constructeur de satellites Astrium, le fabricant de circuits électroniques en trois dimensions 3D Plus, le leader européen des contrôles de systèmes satellitaires, Intespace, et l’Université de Montpellier 2 (UM2). Objectif ? Financer des satellites étudiants en développant des relations avec les industriels et créer le premier Centre spatial universitaire (CSU) français.
Un centre qui accueille déjà sa première start-up, Systheia, portée par la société suisse Micro Camera & Space, spécialisée dans les microcaméras – dont celle qui est à bord du robot Curiosity actuellement sur Mars. Le CSU vient d’annoncer la construction d’un bâtiment de 2.000 m2 pour 2015 ainsi que le lancement du programme Janus : la construction de 15 nanosatellites étudiants dans toute la France, financés par le Cnes, en complément du programme européen QB50 de 50 CuberSat provenant de toute l’Europe.
Quelles missions pour les cubesats ?
Les principales missions des cubesats sont dédiées à des applications terrestres ou à la démonstration de nouvelles technologies.
Exemples d’applications terrestres :
- mesurer des paramètres de l’environnement terrestre
- faire des images de la Terre (différentes résolutions et bandes spectrales)
- localiser des véhicules terrestres (bateaux, camions,…),
Mais on voit apparaître des missions d’exploration du système solaire, ou d’observation de l’univers.
Pour ne citer que quelques exemples :
- Eye-Sat, un cubesat 3U, est la première mission dédiée à l’observation de la lumière zodiacale (lumière produite par la réflexion de la lumière du Soleil par les particules de poussière du milieu interplanétaire présentes dans le système solaire) qui devrait être lancé fin 2018 ou début 2019 [lire aussi EYE-SAT : cet oeil observera la poussière cosmique].
- Picsat pour l’observation du transit de l’exoplanète Beta Pictoris b devant son étoile. Il a été lancé par une fusée PSLV le 13 janvier 2018 mais le contact a été perdu avec le satellite le 20 mars.
- Mars Cube One (MarCO), 2 cubesats 6U à destination de Mars, Co-passagers de la mission Insight lancée le 5 mai 2018. L’objectif de la mission MarCO étant de tester la mise en œuvre de satellites miniaturisés, MARCO est devenue la première mission interplanétaire intégrant des cubesats.
Ces dernières années, après les universités, certains industriels en ont fait des satellites commerciaux.
Louez un satellite pour 250$ par semaine, c’est possible !
Profitant d’une mission d’approvisionnement vers la Station Spatiale Internationale, un cubsat s’est incrusté dans le lancement pour ensuite se mettre en orbite autour de la Terre. Classique ? Le petit appareil présente néanmoins une particularité peu commune : il sera disponible à la location pour qui veut bien payer le prix demandé, soit 250$ par semaine.
ArduSat de son nom sera connecté aux serveurs de la société NanoSatisfi qui est à l’origine du projet et qui s’occupera du suivi du satellite. L’appareil est équipé des éléments suivants : des appareils photo, un capteur de lumière ambiante, un magnétomètre et un compteur Geiger. Les locataires pourront utiliser des commandes au sol pour modifier la trajectoire d’ArduSat. Le projet pourrait donc intéresser de nombreuses personnes aux objectifs très différents. Que ce soit des scientifiques, des étudiants ou tout simplement des gens qui veulent s’amuser, il y a de quoi faire, ne serait-ce que pour prendre des photos de notre chère planète depuis l’espace.
