Satellites

CubeSats

Les CubeSats utilisent des structures normalisées : une unité 1U mesure environ 10 cm de côté, ce qui permet aux universités et petites équipes d’envoyer plus facilement des expériences dans l’espace. Proposé par des universités américaines en 1999, ce standard sert aujourd’hui dans le monde entier.

Suivre le satellite ↗
Une structure CubeSat 1U avec batteries et cartes électroniques tenue en main
Une structure CubeSat 1U avec batteries et cartes électroniques tenue en main
Crédit image: Svobodat · CC BY-SA 3.0 · Voir la source de l’image ↗

À retenir

Opérateur
Standard ouvert proposé par Cal Poly et l’université Stanford
Depuis
1999
Mission
Petits satellites normalisés pour l’enseignement, la recherche et les démonstrations technologiques à coût réduit

Un cube d’à peine dix centimètres de côté peut-il être un véritable satellite ? Les CubeSats prouvent que oui.

Ils suivent des dimensions et des interfaces normalisées. Une unité 1U de base possède une section carrée d’environ 10 cm. Les premières normes fixaient une masse proche de 1,33 kg, même si les spécifications ont évolué depuis. Batteries, ordinateurs, radios et petits instruments tiennent à l’intérieur et accomplissent de vraies missions.

Une main tenant la structure d’un CubeSat 1U avec ses batteries et cartes électroniques. Svobodat, CC BY-SA 3.0
Une main tenant la structure d’un CubeSat 1U avec ses batteries et cartes électroniques. Svobodat, CC BY-SA 3.0
Crédit image: Svobodat · CC BY-SA 3.0 · Voir la source de l’image ↗

Une norme née dans les universités

En 1999, Jordi Puig-Suari de Cal Poly et Bob Twiggs de Stanford ont proposé cette norme pour permettre aux étudiants d’achever des projets de satellites malgré des délais et des budgets limités.

Grâce aux dimensions standard, les concepteurs de fusées et de dispositifs de déploiement connaissent à l’avance la forme du satellite et ses besoins de fixation. Les CubeSats peuvent partager un lancement avec une charge utile plus grande, ce qui facilite l’accès à l’espace.

Le CubeSat QARMAN déployé depuis l’ISS
Le CubeSat QARMAN déployé depuis l’ISS
Crédit image: NASA · Public domain · Voir la source de l’image ↗

De petits cubes pour de nombreux usages

Au-delà de l’enseignement, les CubeSats servent à l’imagerie de la Terre, aux communications de l’Internet des objets, à la science et aux démonstrations technologiques. Plusieurs unités s’assemblent en formats 2U, 3U, 6U et au-delà.

Petit ne veut pas dire simple. Ces engins doivent résister au vide, au rayonnement et à de fortes variations de température, avec très peu d’énergie et une capacité de communication limitée.

Jusque dans l’espace lointain

En mai 2018, les deux CubeSats 6U de la NASA, MarCO-A et MarCO-B, ont accompagné InSight vers Mars. Ils ont relayé ses signaux pendant l’atterrissage et sont devenus les premiers CubeSats à voyager dans l’espace lointain.

Ils n’étaient pas indispensables à la sécurité de l’atterrissage d’InSight, mais ont démontré l’utilité possible de petits engins bien au-delà de l’orbite terrestre.

Représentation d’un CubeSat MarCO avec ses panneaux solaires et son antenne de communication déployés
Représentation d’un CubeSat MarCO avec ses panneaux solaires et son antenne de communication déployés
Crédit image: NASA · Public domain · Voir la source de l’image ↗

Les CubeSats retombent-ils sur Terre ?

Oui. Beaucoup évoluent en orbite terrestre basse, où l’air très ténu réduit peu à peu leur altitude jusqu’à la rentrée atmosphérique, qui les consume en grande partie. Leur durée de vie dépend de l’altitude initiale, de la forme et de l’activité solaire.

La lettre « U » signifie unité. Les premiers CubeSats ont été lancés en 2003. L’une de leurs contributions majeures consiste à permettre aux universités de construire des satellites et d’enseigner l’ingénierie au moyen de missions réelles.

Références