15 Décembre 2015

Les nanosatellites dans le monde

Sans vouloir faire un tour exhaustif de ce qui se passe dans le monde, on peut constater qu'à peu près partout, des universités conçoivent et réalisent des nanosatellites depuis environ une dizaine d'années. Pratiquement toutes les universités ont eu une démarche progressive par la réalisation de nanosatellites de masses comprises entre 1 kg et 4 kg (appelés cubesat) et certaines sont maintenant en train de concevoir des nanosatellites de 30 à 50 kg.
La notion de cubesat désigne un format de nanosatellite défini en 1999 par R. Twiggs de l'université de Stanford (USA).

R. Twiggs
R. Twiggs

Exemple du cubesat Robusta 1BCes nanosatellites ont la forme d'un cube de 10 cm de côté, doivent peser au maximum 1,33 kg, consommer environ 1 W et utilisent des composants électroniques la plupart non spatiaux. Le cubesat s'est étendu à des formes double (20 cm de long 2,66 kg, 3W), triple (30 cm de long, 4kg, 4W) et bien au delà maintenant.
Par ailleurs, l'Institut Polytechnique de Californie a développé un système de déploiement standardisé permettant de larguer jusqu'à 3 simples cubesats ou un triple cubesat en orbite à partir de plusieurs types de lanceurs. Il s'agit du P-POD (Poly-Picosatellite Orbital Deployer).

Système de déploiement pour cubesat P-POD
Système de déploiement pour cubesat P-POD

Le programme cubesat a démarré par un partenariat entre l'Université Polytechnique de Californie à San Luis Obispo et l'Université de Stanford à Palo Alto pour développer une plate-forme spatiale normalisée à faible coût pour des projets de satellite universitaire. Ce programme est devenu très international et plus de 50 instituts/universités dans le monde développent des cubesats embarquant des instruments scientifiques.

Avec ce grand nombre d'instituts/universités participant au programme cubesat, les avantages éducatifs sont énormes. Les étudiants, au cours de leur formation, peuvent acquérir les compétences et l'expérience nécessaires pour mieux réussir dans l'industrie après l'obtention de leur diplôme. Le programme cubesat fournit également aux entreprises privées, aux laboratoires de recherche et aux agences spatiales un moyen à faible coût de faire voler dans l'espace des charges utiles et des nouvelles technologies.

Par ailleurs, certaines sociétés se sont créées pour commercialiser des éléments de cubesat et des déployeurs pour les lancements. On peut citer à titre d'exemple:

  • La société Clyde space (société écossaise située à Glasgow)
  • La société Gomspace (société danoise située à Aalborg)
  • La société ISIS (société hollandaise située à Delft) qui propose un cubesat shop où des kits complet de cubesat, des déployeurs, des moyens de tests peuvent être achetés sur étagères.

Près de 350 missions représentant plus de 500 nanosatellites ont vu le jour au cours des 10 dernières années (inventaire 2013). Ces nanosatellites sont :

  • à différents stades d’avancement : études d’avant-projet, en développement, en vol ou terminées
  • de taille inégale : missions « one shot », petites séries, constellations
  • avec des enjeux divers : éducation, démonstration, recherche scientifique, applications

Le graphe ci dessous donne une répartition de l'ensemble des projets cubesat dans le monde en fonction du type de projets : projets étudiants et autres types de projets (organisme public, industriel et militaire). On remarque que le nombre de projets est important pour trois des principales puissances spatiales : États-Unis, Europe et Japon. Ils rassemblent à eux 3, plus de la moitié des cubesats au monde. On peut aussi constater un nombre notable de projets non étudiants.

 projets étudiants et autres types de projets

Le graphe ci dessous présente la répartition de l'ensemble des projets cubesats dans le monde en fonction de leur état d'avancement: projets lancés et projets en cours de développement. Il montre une avancée très inégale, toujours dominée par les États-Unis. Le succès est tel, qu'il existe actuellement 72 projets de cubesats en développement aux USA. Ceci est supérieur au nombre de cubesats lancés depuis 2003 !

bpc_janus_avancement_nanosat_monde.png

 projets lancés et projets en cours de développement

Ce dernier graphe montre la répartition par pays des nanosatellites.

bpc_janus_pays_nanosat_monde.png