Actuellement la recherche spatiale coûte extrêmement cher et n’est accessible qu’à un public averti. Notre équipe est convaincue qu’il serait bénéfique pour accélérer les avancées technologiques et environnementales que chacun puisse envoyer un projet dans l’espace. Nous proposons de rajouter une brique technologique à l'édifice spatial pour que des entreprises, des universités, ou même des lycées puissent envoyer leur expérience dans l’espace plus simplement et à moindre coût.

Pour cela nous finalisons la conception d'un système de lancement de nano-satellite prêt à être envoyé dans l’espace !

Cela fait maintenant 3 ans que les équipes d'étudiants de notre école d'ingénieur motivés se transmettent ce projet afin de le faire avancer. La conception et la réalisation ont bien avancé grâce à votre participation en 2016, nous allons donc vous présenter comment vos dons ont été utilisés et pourquoi nous faisons de nouveau appel à vous !

Mais qu'est-ce qu'un CubeSat?

Un CubeSat est un nano-satellite cubique de 10 cm de côté pesant moins de 1,33 kg et qui utilise des composants électroniques standardisés. Ils peuvent être d’une unité (1U) ou de plusieurs unités (2U ou 3U) - chaque unité étant un cube de 10x10x10 cm - et permettent de tester à bas coût et rapidement la viabilité de nouvelles technologies en environnement réel. Une fois validée, cette technologie peut être utilisée sur des satellites de plus grande taille.

L’avantage du CubeSat est sa rapidité de conception et de déploiement (un ou deux ans par rapport à plusieurs dizaines d’années pour des satellites classiques), et son faible coût de lancement (environ 150 000€ par lancement tout compris contre plusieurs millions, voire plusieurs dizaines de millions d'euros pour un satellite classique).

CubeSat usinés par les équipes précédentes grâce au parc machine de notre Ecole.

Comment est-il envoyé dans l’espace ?

L’ESA met à notre disposition une fusée de type REXUS, qui ressemble tout simplement à un petit missile balistique.

Notre système de déploiement se situera dans la coiffe de la fusée (espace d'ordinaire inutilisé) :

Modèle CATIA de la coiffe avec le système de déploiement.

Au moment du lancement, la fusée monte jusqu’à 100 km d’altitude à l’aide de ses propulseurs suivant une parabole. Ensuite la coiffe de la fusée est éjectée, puis les CubeSat sont lancés à l’aide de notre système de déploiement. Une fois éjecté, les CubeSat retombent en effectuant leur missions (mesures de paramètres, tests de connexions par exemple).

Quelle est notre mission ?

Nous réalisons un système de déploiement de CubeSat pour de futures missions. Nous devons pour cela tester et valider les différents blocs technologiques de notre système de déploiement pour ensuite le proposer aux universités et entreprises. Nous développons ce système en choisissant des composants courants et peu chers.

Les étudiants ou scientifiques souhaitant envoyer une expérience dans l'espace n'auront plus qu'à se concentrer sur la réalisation de leur expérience, et non plus sur la conception du système de déploiement.

Comment ?

Nous concevons un système de lancement simple, léger, et peu coûteux (moins de 5.000,00 € contre plus de 50.000,00 € actuellement). Ce système est le NELS (Normalized European Launcher System). Il ne reste plus aux intéressés qu'à se concentrer sur leurs expériences.

Nous souhaitons dès a présent faire profiter un partenaire extérieur de notre projet ; une première opportunité de lancement avec notre système. Nous ouvrons notre projet à une expérience incluse dans un CubeSat 2 unités (c’est-à-dire 20x10x10 cm) ou bien deux CubeSat 1 unité (c'est à dire 10x10x10 cm).

Prototypes du système NELS

Et ensuite ?

Nous réalisons ce projet dans une optique d’aide communautaire et participative basée sur les licences open source.

Ainsi nous souhaitons mettre gratuitement à disposition des étudiants et plus généralement du grand public les plans et dessins techniques de notre projet sous licence creative commons. En effet, une fois les phases de tests réalisées et validées en vol, nous publierons gratuitement les plans de notre système ainsi qu’un manuel destiné à tout étudiant souhaitant se lancer dans l’expérimentation spatiale.

De plus nous choisissons les options les moins chères, mais tout aussi efficaces et adaptables afin que le budget alloué passe principalement dans les expériences et non pas dans l’achat de matériel trop onéreux.

Où en sommes-nous ?

En 3 ans les équipes ont réalisés plusieurs prototypes de NELS ainsi que des structures de CubeSat de tests. A l’aide du parc outil de notre école, nous avons réalisé des maquettes nous permettant de tester notre système, puis l'usinage de ces pièces. Les portes ont également été réalisées en impression 3D puis en usinage. Le support du système de déploiement a été fabriqué dans le parc machine de l'école. Nous possédons en effet dans les locaux de notre école un grand nombre de machines industrielles (dont des centre d'usinages 3 axes et 5 axes, une découpe jet d'eau, des imprimantes 3D, des centres de prototypage rapide, etc ...). Cela nous aide à réduire considérablement les frais de développement et de production des prototypes.

Actuellement nous sommes en train d’intégrer le système électronique de commande et de mesure dans le CubeSat à l’aide d’un système d’attache simple et ajustable. Nous cherchons également à terminer le système de lancement. Il nous faut réaliser des tests d'attache entre le système de lancement et le socle, il faudrait donc fabriquer une plaque "test". Afin de vérifier l'encombrement du système nous souhaiterions réaliser la coiffe de la fusée REXUS.

Qui sommes-nous ?

Nous sommes une équipe de 5 étudiants de deuxième année de l'école des Arts et Métiers de Châlons-en-Champagne passionnés d'aéronautique. Notre projet consiste à créer un lanceur de nano-satellite (le NELS) dans le cadre de l'appel à projet annuel Fly Your Satellite organisé par l’Agence Spatiale Européenne (ESA). Pour ce projet, l’ESA met à disposition une place dans une fusée de type REXUS afin de réaliser une expérience. A l’issu d’une sélection l’ESA choisi un projet et met tout en œuvre pour aider les porteurs de projets à le mener à terme. Notamment l’ESA finance les tests pré-lancement, la fusée, et le lancement.

De gauche à droite : Théo GREMBER, Michaël HAAS, Ewen ODEYE, France SORIANO, Clément MAKAROVSKY

En participant à ce projet nous souhaitons non-seulement développer nos connaissances dans un domaine qui nous tient à cœur puisque nous souhaitons tous travailler dans l’aérospatial, mais aussi nous souhaitons partager cette expérience avec d’autres étudiants et entreprises afin de rendre le lancement de futurs nano-satellites dans l’espace plus facile et moins cher.