Un petit satellite qui s'orientera sans faille dans l'immensité

Un deuxième petit satellite suisse sera envoyé dans l’espace. Après Swisscube en 2009, le Swiss Space Center de l’EPFL (SSC) planche sur un nouveau projet. Le CubETH - c’est son nom - tient beaucoup de son prédécesseur. Il fait également partie de la famille des cubesats, ces engins cubiques mesurant dix centimètres de côté et pesant moins d’un kilo et demi. Sa mission scientifique est toutefois plus ambitieuse. Le lancement de cet appareil, fruit d’une collaboration avec l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich (ETHZ) et différents autres partenaires, est prévu au plus tôt à fin 2015. Le prototype subit actuellement l’étape du «flatsat»: afin de les tester, tous les composants électroniques du satellite ont été posés à plat sur une table et reliés électriquement tels qu’ils le seront ensuite dans la structure finale.

«Notre ambition est de faire de CubETH un outil orbitographique de haute performance, capable de mesurer sa position, son altitude et son orientation dans l’espace avec une très grande précision», explique Markus Rothacher, directeur du Laboratoire de Geodésie et Géodynamique de l’ETHZ et investigateur principal responsable de la partie scientifique du projet. L’idée est de conférer davantage de stabilité au satellite et éviter qu’il se mette à tourner sur lui-même, comme l’avait fait Swisscube. «Mais surtout, ajoute le spécialiste, il s’agit de préparer la possibilité de réaliser, à l’avenir, des constellations de cubsats, par exemple pour mener des observations de la Terre à un moment choisi et de manière complète. Or, il est indispensable de connaître les orbites exactes de tous ces satellites afin de coordonner leurs trajectoires et leurs équipements scientifiques.»

Eprouvé sur Terre, inédit dans l’espace

Pour parvenir à une détermination de l’orbite des plus précises, les chercheurs ont opté pour les capteurs GPS conçus par la société suisse u-blox. «Ces instruments sont très intéressants pour nous, car ils sont de petite taille, bon marché et leur performance est largement éprouvée, explique Anton Ivanov, chercheur au SSC et en charge de toute la conception technique du satellite. Très courants dans nos téléphones portables notamment, les recepteurs u-blox n’avaient encore jamais été utilisés dans l’espace. Nous voulons démontrer qu’en adaptant leurs logiciels de fonctionnement, ce matériel low cost, développé à la base pour des usages terrestres, trouve une utilité dans des applications spatiales».

De plus, ces capteurs sont compatibles avec les autres systèmes de navigation, tels que le russe GLONASS ou l’européen Galileo. Or, dans le future, les chercheurs envisagent d’utiliser toutes ces technologies GPS non seulement pour la formation de constellations de cubsats, mais également dans le cadre du projet de satellite «nettoyeur» CleanSpace One. Elles pourraient en effet offrir la haute précision nécessaire pour les délicates manœuvres d’approche et de capture des débris spatiaux.

Enfin, le CubETH sera également doté d’une antenne sur le côté, qui permettra d’étudier la composition et la nature de l’atmosphère. Là encore, l’idée est de vérifier, en milieu spatial, l’efficacité de pièces moins coûteuses que celles que l’on utilise traditionnellement. Le projet CubETH reste ainsi fidèle à l’esprit qui avait guidé la conception de Swisscube et des cubsats en général: être une plateforme destinée à tester et démontrer la pertinence, pour le spatial, de composants électroniques standards.

Un rôle éducationnel

Le format des cubesats a été inventé par les universités de Californie et de Stanford afin de permettre aux milieux académiques de mener leurs propres expériences scientifiques dans l’espace à un coût réduit. Les éléments les plus novateurs et convainquants du design de Swisscube ont été conservés, tels que l’utilisation de batteries de téléphones portables, empaquetées dans un boîtier étanche et thermiquement contrôlé. Ou encore un système novateur de plots de cuivre, assurant un meilleur arrimage des cellules solaires aux parois du satellite.

Avant même d’être lancé, ce nouveau satellite aura rempli également un important rôle éducationnel. En plus d’engendrer des collaborations entre les deux Ecoles polytechniques et plusieurs hautes écoles spécialisées, les différents programmes embarqués sur le satellite auront fait l’objet de dizaine de travaux d’étudiants et de doctorants, qui ont ainsi pu profiter d’un projet concret pour se former aux technologies spatiales.

*Autres partenaires du projet:
Académiques: Hochschule Zentralschweiz (Luzern), Hochschule für Tecknik Rapperswil
Industriels: u-blox, RUAG, Saphyrion.