Nanosatellites, des objets volants miniaturisés

A l'occasion du lancement du nanosatellite français Inspire-Sat 7, mardi 11 avril 2023, nous avons rencontré Mustapha Mefta, astrophysicien au sein du CNRS LATMOS et spécialiste des relations soleil atmosphère. Depuis le centre de contrôle de commande satellite, à l'Observatoire Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (OVSQ) situé à Guyancourt, il prépare avec ses équipes le lancement d'Inspire-Sat 7, collecte et analyse les informations transmises par le nanosatellite UVSQ-Sat, mis en orbite en 2021.

"À partir du mois d'avril 2023, Inspire-Sat 7 va être mis en orbite par un lanceur de la société SpaceX. Son objectif ? C'est, il y a trois grandes composantes. 1. c'est répondre à des questions scientifiques clés, 2. c’est développer de nouveaux éléments technologiques pour préparer les futures missions et trois pousser la composante pédagogique.

Mustapha Meftah, je travaille au LATMOS. Je suis porteur d’un programme petits satellites dédiés à l'observation de la terre et du climat et je suis astrophysicien et docteur en géosciences. Un nanosatellite, c'est un assemblage de petits cubes. On part initialement sur un format qui est un Cubesat. Un Cubesat, c'est un volume de dix centimètres par 10 cm par 10 cm qui fait environ, qui pèse à peu près un kilogramme et qui va consommer environ un watt. Quand on va assembler ces différents cubes, on va former un nanosatellite.

La démarche initiale, c'était d'utiliser ces vecteurs pour pouvoir former des étudiants, notamment former les étudiants aux métiers de demain, à la recherche et aussi au spatial. Aussi former des doctorants et échanger des étudiants entre pays. On met aussi en place un programme scientifique où l’on pousse une idée de recherche pour pouvoir atteindre des objectifs scientifiques pour répondre à des questions clefs.

Là, en direct on suit l'évolution et la position du satellite. Donc on voit actuellement qu'il est à l'ouest de l'Australie, donc il suit son orbite. Il va se diriger vers la partie nord. Et puis au bout d'un certain temps, il va repasser ici, chez nous, au niveau de la France. On l'attend en général en fin de soirée. Et puis en général, nous avons environ 4 à 6 passages par jour au-dessus de la France. Le satellite ne peut déverser ses données que lorsqu'il se situe au niveau de la zone où nous récupérons les données. On a une multitude d'autres paramètres qui sont récupérés. C’est ce qui s'appelle les observables du satellite pour vérifier sa bonne santé. En permanence, une des premières opérations, c'est de vérifier l'état de bonne santé du satellite. On vérifie là où il est situé en termes de latitude et de longitude, mais aussi son altitude.

Là, c'est un exemple de satellite sur lequel on est en train de réfléchir ça a une dimension un peu plus grande. Voyez, on est à 6 unités et donc un spectromètre à échelle une qui a été embarqué à bord de la Station spatiale internationale pour mesurer l'éclairement solaire. On a ici un équivalent qui est miniaturisé pour pouvoir faire des choses similaires. Mais l'idée, c'est d'arriver à quelque chose de plus petit, plus compact.

5, 4, 3, 2, 1, 0... La fusée va partir et au bout d’un certain temps, en général, au bout d'1 minute 30, on va atteindre ce qu'on appelle le Qmax. C'est le moment où la poussée, la vitesse devient très très importante. Le système va continuer sa mise en orbite et à un moment, on va avoir la séparation entre le premier étage et le deuxième étage d'une fusée. Ensuite, ce dispositif va continuer son envol. On va avoir une séparation de la coiffe. Des éléments de coiffe vont se séparer et ensuite, on aura une vue directe sur les différents satellites. Chaque satellite va se trouver un moment dans un éjecteur et va devoir à un moment être éjecté. Ici, on a un exemple de déployeur de satellite.
Une fois qu'on a réalisé et développé notre satellite ici, c'est un exemple pour un satellite un peu plus gros qui fait six unités.
On vient l’intégrer à bord de l’éjecteur de satellite. On vient le verrouiller et à un moment, quand il sera dans l'espace au niveau de la coiffe, on va avoir des boulons pyrotechniques qui vont être déverrouillés. Et puis le satellite va être éjecté. Une des premières opérations et étape c'est de déployer des antennes pour communiquer avec lui et ensuite le stabiliser, le stabiliser pour ralentir sa rotation."