Le mois de mai dernier j’ai participé au 15ème Cubesat Developers Workshop à CalPoly, à San Luis Obispo en Californie. Plusieurs ingénieurs de la NASA, chercheurs des Universités et des centres de recherche engagés dans le développement de technologies spatiales, ainsi qu’administrateurs venant des agences spatiales du monde entier ont participé à cette conférence. Ainsi, j’ai eu l’occasion d’échanger davantage avec les experts sur les évolutions actuelles dans le domaine du spatial. Ma participation dans cette conférence s’est inscrite dans le cadre d’un projet de recherche que j’ai commencé il y a un an, dont les résultats préliminaires j’avais déjà partagé avec les collègues de l’Arizona State University et de l’ISC Paris.

Dans cette conférence, j’ai présenté une étude sur les design des satellites, fruit de ma collaboration avec Apostolos Masiakos et Nikitas Foteinakis-Chronas. Elle aborde la question de la miniaturisation des satellites.

La miniaturisation en général fait partie des grands enjeux contemporains. D’une part, il y existe la possibilité du développement d’un grand nombre d’équipements – au présent produits en exclusivité par l’industrie – dans un mode DIY, rien que pour se faire plaisir. De l’autre, cette possibilité implique un potentiel économique énorme, vu que les domaines industriels de la machinerie et de l’équipement peuvent désormais être « disruptés » à plusieurs niveaux (ce que j’appelle, par ailleurs, l’ « économie brumeuse »). Dans le champ du développement des CubeSats en particulier, la miniaturisation occupe une place importante dans le processus de conception.

En effet, un ensemble de présentations dans la conférence portait sur la miniaturisation en tant que partie de l’expérience d’un projet, ou bien de la planification d’une nouvelle mission. Par exemple, une présentation par des chercheurs de l’MIT et de la NASA a expliqué l’objectif de la mission CubeSat MiRaTA pour “Flight test new ultra-compact, low-power radiometer” (« Tester en conditions de vol un nouveaux radiomètre, ultra-compact et de basse consommation énergétique »). Une autre présentation, de Finlande, portait sur des “Miniaturized hyperspectral imagers” (« Imageurs hyperspectraux miniaturisés »). Cependant, parmi les présentations, il n’existait pas un langage commun pour aborder la miniaturisation en tant que telle, même s’il devenait évident que cet enjeu fut partagé par un grand nombre de missions de nature différente. Toutefois, saisir les enjeux de miniaturisation de chaque mission présupposait une compréhension en profondeur des enjeux scientifiques de ses missions, ainsi que des technologies sous-jacentes.

Notre étude, Design Miniaturisation : transposing a proposed standard to meet the requirements of a nano-satellite(« Miniaturisation du design : transposer un standard industriel afin d’atteindre les objectifs de conception d’un nano-satellite ») a suggéré un nouveau langage pour faire face à ce défi commun.

Tirant de l’expérience du développement du nano-satellite UPSat (développé par l’Université de Patras et la Libre Space Foundation), nous avons conçu un vocabulaire pour exprimer le processus de miniaturisation. Au lieu de fournir un ensemble d’instructions analytique pour le passage de l’échelle d’un satellite normal à celle du nano-satellite, nous avons plutôt visé à décrire de façon générique les opérations à entreprendre à cet effet. Tout en restant minimaliste elle-même, notre recherche est utile pour les développeurs des systèmes et des équipements divers, même au-delà de l’industrie spatiale.

Le processus de miniaturisation peut ainsi être réduit aux trois opérateurs suivants :

– Adhérer.

– Ignorer.

– Transformer.

Ces opérateurs viennent de l’étude approfondie du travail de conception déjà fait par les développeurs de l’UPSat. Une partie importante de cette conception fut inspirée par le protocole ECSS-E70-41A pour l’industrie spatiale défini par l’European Cooperation for Space Standardization. Autrement dit, étant donné une définition standard de ce que doit faire un satellite normal, ils ont développé leur propre système pour accomplir la mission tout en disposant des ressources limitées.

L’adhésion signifie l’adoption des caractéristiques d’un système plus grand. Il s’agit de faire la même chose comme dans le système de dimensions normales. Par exemple, l’UPSat a adhéré au « Test Service » du protocole en question, afin de réaliser de tests. Ignorer signifie faire un petit bond de ces caractéristiques, étant donné que tout ne peut pas rentrer dans une petite boîte. Enfin, transformer signifie introduire des nouveaux caractéristiques, éteindre d’autres ou en faire moins – minimiser.

L’intégralité de la présentation, où vous pouvez également trouver des exemples précis, est disponible sur le site Web de CalPoly, comme le sont par ailleurs toutes les présentations de la conférence.