Un Australien fabrique son satellite maison
Stuart McAndrew a fabriqué un satellite sans connaissance spatiale particulière. OzQube-1 fait partie de la famille des picosatellites qu’on apprend à concevoir à l’université. Son initiative pave le chemin du maker vers les étoiles.
Lorsque Stuart McAndrew a entrepris de construire son satellite dans son jardin australien, le fameux backyard anglo-saxon, il ne s’attendait pas à devenir une petite célébrité nationale. Un article dans une gazette locale a suffi à le propulser sur le célèbre site scientifique Phys.org. Stuart s’en amuse mais compte bien mettre à profit ce coup de projecteur pour mener son entreprise jusqu’aux étoiles.
Son satellite, OzQube-1, de la taille d’un Rubik’s Cube, appartient à la catégorie des picosatellites, les Cubesats mis au point en 1999 par Bob Twiggs de l’université de Stanford et dont la conception est surtout associée à des programmes pédagogiques. Ces nano-satellites sont ensuite déployés dans l’espace pour les premiers de la classe par la Nasa, l’ESA ou encore le CNES (Janus) et sont détruits entre trois et seize semaines plus tard en rentrant dans l’atmosphère.
Stuart McAndrew, lui, est juste un ingénieur système avec un rêve. Il voulait faire des photos de l’Australie depuis l’espace…
Le site DiY Space Exploration explique comment les Cubesats peuvent servir à toutes sortes de tâches.
A quoi servent les Cubesats ? DiY Space Exploration, 2014 :
Stuart McAndrew découvre en 2013 l’aventure d’une entreprise écossaise qui vient d’obtenir les fonds pour son lancement sur Kickstarter. Pocketqube Shop propose une nouvelle classe de picosatellites, encore plus petits que les CubeSats existants: 5 cm au lieu de 10. L’entreprise les assortit d’un programme de lancement nettement moins coûteux que tout ce qui existe alors.
«Les fablabs pourraient être le terreau pour la prochaine génération d’ingénieurs de satellites.»
Tom Walkinshaw, Pocketqube Shop
Cependant, l’Australien n’achète pas le kit, proposé à 3.000 euros. Il pense au contraire que « construire un satellite était la seule manière d’en acquérir les connaissances et de démontrer que c’était possible pour quelqu’un qui n’avait pas accès aux ressources universitaires ou gouvernementales. » Il se procure alors chacune des pièces et documente ses recherches.
Stuart découvre que tous les composants sont disponibles sur le marché et que les connaissances requises sont assez proches, c’est à dire pas plus compliquées que celles dont on a besoin pour utiliser un microcontrôleur Arduino. Le cerveau du OzQube-1, appelé CDH (Command and Data Handling), est ainsi un microcontrôleur qui ressemble à l’Arduino Pro Mini 3.3V.
«Les futurs satellites utiliseront peut-être une architecture différente mais je voulais que le OzQube-1 reste quelque chose avec lequel les gens étaient familiers.»
Stuart McAndrew
Le satellite intègre également une carte SD pour stocker les images de la caméra et des données télémétriques. Un capteur de mouvement 9 axes, trouvé chez Invensense, mesure l’orientation du satellite et la force du champ magnétique terrestre.
Stuart s’est également lancé dans la conception d’un radio transmetteur low cost à partir d’une carte Silicon Labs Si4463, qu’il a présenté à la plateforme Hackaday.
Une autre pièce importante est le RTC (Real Time Clock), une horloge plus précise que le microcontrôleur et qui utilise moins d’énergie. Enfin, justement, en matière d’alimentation, la carte EPS (Electrical Power System) contient 4 canaux pour panneaux solaires, une batterie Li-ion, une batterie séparée et des rails de 3,3 V.
Le coût de la mise en orbite : un tueur de rêve ?
Ce type de satellite a vocation à être déployé entre 150 km et 600 km d’altitude, la zone où se trouvent l’ISS et de nombreux satellites scientifiques. Si la conception du OzQube-1 a coûté moins de 1.000 euros à Stuart, auxquels il faudra ajouter quelques milliers d’euros pour les tests de résistance (vibration, température, etc.), la mise en orbite n’est pas dans ses moyens.
Pour 15.000 euros, les Ecossais de PocketQube Shop lui trouveraient une petite place sur le satellite Unisat7. Et encore s’agit-il d’un prix d’ami, PocketQube Shop nous ayant indiqué un coût de 25.000 euros le vol. L’Australien compte faire appel au crowdfunding pour financer sa place sur Unisat7, qui doit être mis en orbite en 2016.
En une dizaine d’années, la démocratisation des lancements satellitaires s’est accélérée. Un lancement coûtait alors le prix d’une maison, puis d’une voiture et approche celui d’une moto. Les Californiens d’InterOrbital proposent ainsi une alternative à 8.000 euros environ… sur une fusée encore en développement. Cette annonce a évidemment suscité de nouvelles vocations.
L’autre piste pour faire baisser les coûts consiste à miniaturiser encore plus. C’est le but du projet Kicksat, des New-Yorkais qui proposent de lancer des satellites-puce à partir d’un Cubesat. Vous suivez ? La Nasa oui, puisqu’elle leur propose une place sur l’un de ses prochains lanceurs.
Le DiY s’invite de plus en plus dans l’open espace. Les Texans d’Ardulab veulent « créer une communauté de hackers de hardware spatiaux » en proposant de construire de petits labos arduinesques pour mener des expériences de micro-gravité à bord de l’ISS.
« Plus il y aura de projets, plus les prix baisseront », affirme logiquement Stuart McAndrew. Au final, les Arduinos ne sont pas les seuls du bestiaire des labs qui pourraient contribuer à réduire les coûts du lancement.
En savoir plus sur le picosatellite de Stuart McAndrew