Un cerveau pour les pico-satellites

© 2013 EPFL

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SERIE D’ÉTÉ (10). Imaginer une nouvelle sorte de micro-ordinateur pour les satellites de petite dimension est le sujet du travail de Master de Louis Masson, étudiant en microtechnique. Son invention améliorera les performances de ces engins, notamment en matière de gestion de données complexes.

Le résultat de sa recherche tient sur une carte d’une dizaine de centimètres à peine. Pourtant, ce fin maillage électronique dotera la prochaine génération de pico satellites d’un atout de taille: un nouveau «cerveau». Pour son travail de master, Louis Masson a choisi de fabriquer un micro-ordinateur central destiné à être embarqué sur des engins de type Cubesat, des petitssatellites en forme de cube de dix centimètres de côté, d’un volume d’un litre et d’un poids ne dépassant pas 1,33 kg.

Inventé au début des années 2000 par les universités polytechnique de Californie et de Stanford, ce modèle de satellite a été défini principalement pour permettre aux scientifiques du monde entier de mener des expériences spatiales à un coût réduit. En collaboration avec plusieurs HES et l’Université de Neuchâtel, l’EPFL avait d’ailleurs développé son propre pico satellite, le SwissCube, lancé en 2009.

«Mon but est de créer une architecture plus fiable que celle du SwissCube pour un des systèmes les plus importants du satellite, qu’on appelle le "Command and Data Management Subsystem" ou CDMS, décrit Louis Masson. L’idée est d’améliorer ainsi les performances des pico-satellites du type Swisscube. Cette nouvelle génération de vaisseau sera notamment capable de gérer des données plus complexes et aura accès a une plus grande puissance de calcul. Il pourra par exemple contrôler son positionnement sur plusieurs axes et pas seulement se stabiliser».

Le CDMS permet de gérer et coordonner l’ensemble des commandes. C’est lui qui reçoit les commandes en provenance du sol et les relaie aux autres systèmes du satellite, qui gèrent les communications, l’orientation, la fourniture d’énergie ou la collecte de données. Il sert également à stocker les informations scientifiques ou de base telles que la position, la température, la vitesse du satellite. Il les réunit pour ensuite les transmettre sur Terre.

Un heureux couplage

L’une des idées du Swiss Space Center, c’est de fusionner, sur la même carte électronique, le CDMS avec le système chargé de contrôler l’orientation de l’engin dans l’espace, l’"Attitude Determination and Control Subsystem" ou ADCS. «Ce couplage permet un échange d’informations continu entre les deux systèmes et de contrôler le satellite de manière plus précise», relève le jeune chercheur. De plus, comme ils ont chacun leur lot de capteurs, ils assurent ainsi un système de redondance que n’avait pas le Swisscube. Ce qui veut dire que si l’un lâche, l’autre peut prendre plus facilement la relève. Cette invention rendra donc les futurs pico-satellites du SSC plus robustes et plus sûrs.