Le deuxième nanosatellite du Latmos (Laboratoire atmosphère, milieux, observation spatiales), Inspire-Sat 7, devrait être lancé dans l’espace le 9 avril prochain, depuis la base américaine de Vandenberg, en Californie. Cette mise en orbite s’inscrit dans le cadre de la mission Transporter-7 de la société SpaceX. Inspire-7 rejoindra l’UVSQ-Sat (UV & IR Sensors at high Quantum efficiency onboard a small SATellite), le premier nanosatellite du laboratoire yvelinois, à une altitude de quelque 550 km. Son lancement permettra d’apporter des informations complémentaires à son grand frère, qui observe la terre et son bilan radiatif depuis le 25 janvier 2021. L’objectif final est de former la première constellation de CubeSats dans l’espace dédiée à l’étude du climat de la Terre.
Pour mener à bien ce projet, le Latmos, maître d’œuvre et maître d’ouvrage du satellite rattaché à l’OVSQ et à l’IPSL, collabore étroitement avec l’Onera (un acteur central de la recherche aéronautique et spatiale), des partenaires académiques nationaux et internationaux, mais aussi des industriels d’Île-de-France. Quelque 50 personnes sont investies dans le projet au total. Malgré l’inflation et la multiplication des délais d’approvisionnement des éléments par deux, leur implication sans faille a permis de faire aboutir le projet dans les délais prévus.
Mustapha Meftah, principal investigateur de la mission et porteur du programme, estime que la construction d’un écosystème local est un point clé. « C’est d’abord en lien avec notre engagement pour le climat. Cela permet aussi de faire fonctionner les entreprises locales, de tisser des liens avec les étudiants et de leur trouver du travail dans les entreprises partenaires. L’idée est, par ailleurs, de promouvoir la réindustrialisation », détaille-t-il, expliquant défendre la notion d’autonomie stratégique depuis plusieurs années déjà.
Une mission triple pour ce deuxième nanosatellite
« Avoir deux satellites nous permettra de croiser les données et de multiplier les points de mesures. Cela va améliorer la résolution temporelle », poursuit Mustapha Meftah. Deux fois plus grand que son aîné, Inspire-Sat 7 pèse environ 2 kilos. Il se compose de plusieurs capteurs miniaturisés dédiés à l’observation de la Terre et du Soleil.
Certains de ces outils permettent de scruter le bilan radiatif au sommet de l’atmosphère durant au moins deux ans. L’objectif ? Quantifier le déséquilibre énergétique de la terre, le moteur de réchauffement de la planète qui est alimenté par l’augmentation des gaz à effet de serre. Inspire-Sat 7 embarque, parallèlement, une nouvelle technologie permettant de mesurer le rayonnement solaire dans le domaine de l’ultraviolet. Sa variabilité impacte directement la couche d’ozone et les températures dans la moyenne atmosphère.
Le satellite accueille aussi une nouvelle charge utile dédiée à l’observation de l’ionosphère. Cette zone de la haute atmosphère présente un regain d’intérêt s’agissant de la météorologie spatiale, les perturbations qui la touchent (éruptions solaires et orages magnétiques) ayant une grande influence sur la qualité de nombreux services de télécommunications et d’observation.
Mais ce n’est pas tout. La mission permettra de mettre en orbite le premier module LiFi à bord d’un CubeSat. Cette technologie de communication sans fil, qui utilise la lumière visible, est source d’opportunités pour de futures applications spatiales. Elle est développée en partenariat avec l’entreprise Oledcomm, basée à Vélizy-Villacoublay, qui développe notamment l’internet haut débit via ce procédé.
Enfin, Inspire-Sat intègre une charge utile radio amateur. Le dispositif sera associé au transpondeur audio validé à bord d’UVSQ-Sat, qui offre déjà une possibilité de communication entre radioamateurs.
Une dimension pédagogique pour l'UVSQ
Mais cette mission spatiale a aussi une visée pédagogique, à travers la conception-réalisation du satellite et la mise en œuvre d’un centre de contrôle-commande. Des étudiants en Master “NewSpace“ (UVSQ) ont notamment participé à la mise en œuvre du projet. Des jeunes en apprentissage, issus de l’Institut d’optique de Paris-Saclay (Essonne) et des doctorants du Latmos ont également été mis à contribution. En Essonne, les BTS Conception et industrialisation en microtechniques, du lycée de Vilgénis de Massy, ont travaillé sur l’assemblage du satellite.
Des stations au sol
Il faut également savoir que le projet est intégré au réseau international Inspire (international satellite program in research and education). Dans ce cadre, il s’inscrit dans un programme spatial de coopération internationale. L’UVSQ a notamment signé, en 2016, un accord de coopération avec l’université américaine de Boulder. Le Latmos a établi des collaborations avec d’autres membres et utilise ce réseau de nanosatellites pour récolter des données.
En outre, une station « sol » Latmos fonctionnant en bande UHF/VHF a été installée à l’Observatoire de Versailles-SQY (OVSQ) pour communiquer avec le nanosatellite. Une autre station, développée par Acri-ST, permet de récupérer des données satellitaires depuis Grasse (Alpes-Maritimes).
« A plus long terme, nous réfléchissons à mettre en place un nouveau satellite qui sera plus gros. D’une quinzaine de kilos, il sera doté d’un dispositif de pointage actif (il est actuellement possible stabiliser les nanosatellites, mais pas de les orienter comme on veut), pour faire des mesures du bilan radiatif, mais aussi de gaz à effets de serre et notamment du méthane », conclut Mustapha Meftah, qui souligne que désormais, « l’observation du climat se joue plus que jamais dans l’espace ».
Révolutionner le domaine spatial
Grâce aux nanosatellites, le Latmos entend aussi révolutionner le domaine spatial, en réduisant les coûts et les cycles de développement. Les satellites sont capables de fournir de longues séries de mesures précises, homogènes et globales. En outre, les CubeSats sont moins complexes, et beaucoup moins chers que les satellites traditionnels pour mener à bien des missions d’observation de la Terre. Leurs performances limitées sont compensées par leur utilisation en « constellation », afin de répondre à des besoins scientifiques que les missions usuelles ne peuvent pas atteindre.
