Il fut un temps où mettre un objet en orbite terrestre basse était le summum absolu de la réussite humaine. C’était une entreprise tellement coûteuse et complexe que seule une superpuissance mondiale en était capable, et même alors, le succès n’était pas garanti. Comme la physique impitoyable impliquée est une constante et que le nombre d’entités capables de construire des véhicules à capacité spatiale est resté faible, cette situation est restée en grande partie la même pour le reste du 20e siècle.
Mais au cours des deux dernières décennies, l’aiguille a finalement commencé à bouger. Bien sûr, les vols spatiaux sont toujours aussi impitoyables aujourd’hui qu’ils l’étaient lorsque Spoutnik a traversé le ciel pour la première fois en 1957, mais les vastes améliorations techniques qui ont été apportées depuis lors signifient que l’espace devient de plus en plus une ressource publique.
Grâce à une concurrence commerciale accrue, la mise en orbite d’une charge utile coûte désormais une fraction de ce qu’elle coûtait il y a encore dix ans, alors que dans le même temps, la miniaturisation générale des composants électroniques a radicalement changé ce qui peut être accompli même avec une faible quantité de masse. . Le résultat final est des lancements qui ne transportent pas seulement un ou deux gros satellites en orbite, mais des dizaines de petits simultanément.
Pour en savoir plus sur ce nouveau monde courageux de l’exploration spatiale, nous avons invité Nathaniel Evry, directeur de la recherche chez Quub, à animer le DIY Picosatellites Hack Chat de la semaine dernière.
Quub fait partie d’une nouvelle génération d’entreprises qui ont vu le jour récemment et qui prévoient de tirer parti de petits satellites à faible coût pour offrir des services qui étaient autrefois le domaine exclusif des mégacorps et des gouvernements. Plus précisément, ils travaillent sur une constellation de microsatellites qui permettront une surveillance indépendante des ressources naturelles de la Terre.
Il n’est peut-être pas surprenant que le chat ait commencé par une question assez simple : qu’est-ce qui est réellement qualifié de micro ou pico satellite ? Il s’avère que la NASA, toujours exigeante, dispose d’un ensemble de directives qui répartissent globalement la catégorie SmallSat (vaisseaux spatiaux de moins de 180 kilogrammes) dans les classes suivantes :
- Minisatellite : 100 – 180 kg
- Microsatellite : 10 – 100 kg
- Nanosatellite : 1 à 10 kg
- Picosatellite : 0,01 – 1 kg
- Femtosatellite : 0,001 – 0,01 kg
En dehors de la masse, il y a naturellement la taille et la forme de l’engin à prendre en compte. Ici, Nathaniel souligne qu’il existe différentes normes pour les cadres satellites modulaires, mais d’une manière générale, ils décrivent des dispositions cubiques et rectangulaires qui peuvent être efficacement emballées et distribuées. Un thème commun à ces types de SmallSats est qu’ils se déploieront dans des arrangements plus grands et plus complexes après le déploiement, souvent en étendant les «ailes» et les antennes des panneaux solaires. Parlant de Quub en particulier, Nathaniel dit que leur plate-forme principale est officiellement appelée PocketQube 6p, qui mesure environ 50 mm x 100 mm x 200 mm.
Mais ce n’est pas seulement la taille et la forme de ces satellites qui bénéficient de la normalisation. Dans un effort pour réduire encore plus les coûts, ils utilisent généralement des composants commerciaux prêts à l’emploi plutôt que le matériel durci sur mesure qui, au cours des décennies passées, aurait été une évidence pour tout ce qui se dirigeait vers l’orbite. Même si le matériel final finit par être un peu plus haut de gamme, Nathaniel dit que tout le travail de prototypage effectué par Quub jusqu’à présent a utilisé le type de matériel que vous trouverez dans la boîte à outils du pirate informatique moyen – y compris le Raspberry Pi et Microcontrôleur RP2040.
Alors que la conversation évoluait vers la construction interne de SmallSats, Nathaniel a mentionné que l’un de leurs objectifs de conception internes était d’éviter les câbles dans la mesure du possible, car ils peuvent devenir un handicap lors du lancement en raison des vibrations et de la force G élevée. Les cartes sont conçues pour se connecter directement les unes aux autres dans la mesure du possible, et lorsque l’utilisation du câblage est inévitable, des connecteurs spéciaux à haute résistance sont nécessaires. Bien qu’à la rigueur, « beaucoup d’époxy » soit également une option.
Avec autant de détails sur la conception et la construction des satellites de Quub, il n’est pas surprenant que certains dans le chat aient été curieux de savoir si l’entreprise prévoyait de publier l’un de ses travaux en open source. La réponse s’avère être un oui mitigé; alors que leur conception actuelle implique encore certains éléments qu’ils ne sont pas prêts à partager publiquement, Quub est en train de publier les générations précédentes de leur plate-forme sous la licence MIT.
Bien sûr, malgré l’utilisation de composants prêts à l’emploi et de cadres imprimés en 3D, nous ne sommes pas assez au point où votre hackerspace moyen lance un picosatellite avec ce qu’il y a dans le fonds de la bière. D’une part, le type de récepteurs GNSS (Global Navigation Satellite System) classés dans l’espace que vous voudriez à bord de votre engin pour fournir des données de position et de vitesse ne sont pas exactement le genre de choses que vous pouvez récupérer auprès de Micro Center. De même, alors que les propulseurs d’Applied Ion Systems que Nathaniel dit qu’utilisent semblent être remarquablement adaptés au bricolage, ils ont toujours des étiquettes de prix à cinq chiffres.
On peut dire que vous pourriez toujours voler sans les subtilités des propulseurs ou de la navigation à bord. Après tout, Spoutnik l’a fait. Mais il reste encore le petit problème d’amener votre oiseau homebrew dans l’espace. Alors que SpaceX et d’autres entités commerciales ont réduit de quelques zéros ce qu’il en coûte pour mettre un kilogramme en orbite, cela reste une proposition coûteuse pour un individu. Mais nous y arrivons, et c’est extrêmement excitant. Nous en sommes maintenant au point où les petites startups et les universités peuvent réussir, et avec un peu de chance, les citoyens scientifiques et les hackers ne devraient pas être trop loin derrière.
Nous tenons à remercier Nathaniel Evry d’avoir pris le temps de parler du travail passionnant qui se déroule chez Quub et dans la communauté SmallSat dans son ensemble. Organiser une discussion sérieuse sur l’avenir des vaisseaux spatiaux de bricolage est le genre de chose dont nous n’aurions pu rêver qu’une fois, nous sommes donc ravis d’avoir eu l’opportunité de le réaliser. Nous garderons un œil attentif sur les efforts open source de Quub et leur souhaitons bonne chance alors qu’ils s’aventurent dans le noir.
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