RemoveDebris

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Données générales
Organisation Drapeau de l’Union européenne ESA, Union européenne
Constructeur Drapeau du Royaume-Uni SSTL
Domaine Technologie débris spatial
Statut déploiement
Lancement
Lanceur Drapeau des États-Unis Falcon 9
Durée de vie 1,5 an
Identifiant COSPAR [1]
Caractéristiques techniques
Masse au lancement 100kg
Contrôle d'attitude stabilisé 3 axes
Orbite terrestre basse
Altitude 400 km
Inclinaison 51,6°

RemoveDebris est un mini-satellite expérimental de l'Agence spatiale européenne lancé en 2018 et destiné à tester plusieurs techniques de collecte et de retrait des débris spatiaux.

Contexte[modifier | modifier le code]

Les débris spatiaux sont de plus en plus nombreux dans l'espace : il s'agit de satellites arrivés en fin de vie, d'étages supérieurs de lanceurs, de débris générés par la collision de deux engins, de sous-composants largués au moment du déploiement du satellite, de particules de peinture, de fluides (ergols, réfrigérant). Les principales agences spatiales ont pris conscience du phénomène et depuis une vingtaine d'années tentent de mettre en place des stratégies pour réduire sinon limiter la croissance de leur nombre. La mesure la plus facile est l'application d'une réglementation visant à restreindre leur multiplication : suppression des pièces mobiles, passivation des étages supérieurs (pour éviter leur explosion) ou désorbitation de ceux-ci, mise en orbite cimetière en fin de vie ou accélération de la désorbitation. Elle est déjà appliquée par les principales agences spatiales. Une autre mesure active consiste à désorbiter les débris spatiaux.

L'Agence spatiale européenne est un des acteurs les plus actifs dans ce dernier domaine. Son programme e.Deorbit vise à mettre au point des techniques permettant de désorbiter un satellite de grande taille. Les travaux déjà effectués ont permis d'identifier les principaux problèmes techniques et d'évaluer les aspects économiques de missions dédiés à la désorbitation de satellites. Plusieurs techniques de capture ont été proposées et étudiées : bras robotique, filet, harpon. La capture d'un débris nécessite auparavant de réaliser un rendez-vous spatial avec celui-ci. Plusieurs techniques basées sur des capteurs optiques sont en cours de développement. Enfin les technologies de désorbitation sont proposées et ont fait parfois l'objet d'une évaluation dans l'espace : voile solaire, module de désorbitation, utilisation de câbles électrodynamiques[1].

Objectifs[modifier | modifier le code]

La mission RemoveDebris, développée dans le cadre du programme Framework 7 de l'Union européenne doit évaluer plusieurs solutions techniques de capture et de désorbitation. Son implémentation a débuté en 2013. Elle doit déboucher sur une mission opérationnelle vers 2023.

Les objectifs de la mission RemoveDebris sont les suivants :

  • Capturer à l'aide d'un filet un nano-satellite DebriSat 1 déployé auparavant depuis le satellite
  • Utiliser un harpon pour capturer le nano-satellite DebriSat 2 déployé auparavant
  • Mettre en œuvre un système de navigation optique pour repérer le nano-satellite DebriSat 2
  • Utiliser une voile solaire pour accroitre la trainée et ainsi accélérer la rentrée atmosphérique.

Caractéristiques techniques[modifier | modifier le code]

RemoveDebris est un mini-satellite de 100 kg utilisant une plateforme de la série SSTL X50 développée par la société anglaise SSTL. Le satellite a la forme d'un cube dont les dimensions sont de 0,65 m x 0,65 m x 0,72 m. Le satellite est stabilisé 3 axes avec une précision de pointage de 2,5°. Il dispose de cellules solaires qui fournissent 8 Watts.

La charge utile d'une masse approximative de 40 kg est constituée par :

  • Un nano-satellite de type CubeSat 2U baptisé DebrisSat 1
  • Un nano-satellite de type CubeSat 2U baptisé DebrisSat 2
  • Un filet déployable
  • Un harpon
  • Un système de navigation optique VBN (vision-based navigation) comprenant une caméra et un lidar
  • Une voile déployable.

Déroulement de la mission[modifier | modifier le code]

Le satellite RemoveDebris a été placé en orbite le 2 avril 2018 par le cargo spatial SpaceX Dragon dans le cadre de la mission SpaceX CRS-14 (en). Placé dans la soute interne du cargo spatial, il doit être déployé dans l'espace via le petit sas du laboratoire spatial japonais Kibo de la Station spatiale internationale[2]. Il circulera initialement sur une orbite de 400 km identique à celle de la station spatiale puis son orbite sera progressivement réduite par les forces de trainée accrues par l'utilisation d'une voile solaire. La mission doit durer environ 1,5 ans dont une période de 20 semaines durant lesquelles le satellite sera actif et un an de suivi de la phase de désorbitation.

Déroulement des expériences[modifier | modifier le code]

Le satellite exécute quatre expériences sur une période longue d'une vingtaine de semaines[3] :

  • La première expérience a pour objectif d'améliorer la technique de capture basée sur l'utilisation d'un filet. Pour effectuer ce test, la satellite éjecte le CubseSat DS1 stocké jusque là dans la plateforme. DS1 accroit son volume grâce à un système ballon gonflable. Lorsque le CubeSat se trouve à 7 mètres, le filet est projeté vers le CubeSat. Des masselotes placées aux extrémités du filet doivent contribuer à l'enveloppement et un filin est entrainé par un winch pour empêcher le filet de se rouvrir. Le déroulement du test est filmé par deux caméras. Le CubseSat est ensuite largué et son altitude décroit rapidement du fait de la surface du ballon sur lequel s'exerce les forces de trainée.
  • La deuxième expérience a pour objectif de tester un système de navigation optique (VBN). Pour effectuer ce test, un deuxième CubseSat est largué et s'éloigne du satellite à petite vitesse. Il est suivi par deux caméras et un lidar infrarouge.
  • La troisième expérience consiste à mettre en oeuvre un harpon pour frapper une cible fixée sur une perche longue de 1,5 mètres. Le harpon comporte un dispositif de verrouillage qui l'empêche de se détacher.
  • La quatrième expérience consiste à déployer une voile destinée à augmenter la trainée et accélérer ainsi la diminution de l'altitude et donc le délai avant la rentrée atmosphérique.

Références et notes[modifier | modifier le code]

Documents de référence[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]