RemoveDebris

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Le satellite RemoveDebris dans l'espace.
Données générales
Organisation Drapeau de l’Union européenne ESA, Union européenne
Constructeur Drapeau du Royaume-Uni SSTL
Domaine Technologie débris spatiaux
Statut Opérationnel
Lancement 2 avril 2018 à 20 h 30 TU
Lanceur Drapeau des États-Unis Falcon 9
Durée 18 mois (mission primaire)
Identifiant COSPAR 2018-
Site www.surrey.ac.uk/surrey-space-centre/missions/removedebris
Caractéristiques techniques
Masse au lancement 100 kg
Plateforme SSTL X50M
Contrôle d'attitude Stabilisé sur 3 axes
Source d'énergie Cellules photovoltaïques
Puissance électrique 8 watts
Orbite
Orbite Terrestre basse
Altitude 400 km
Inclinaison 51,6°

RemoveDebris est un minisatellite 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 prennent 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 permettent d'identifier les principaux problèmes techniques et d'évaluer les aspects économiques de missions dédiés à la désorbitation de satellites. Plusieurs techniques de capture sont 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 font 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 débute 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 nanosatellite DebriSat 1 déployé auparavant depuis le satellite.
  • Utiliser un harpon pour capturer le nanosatellite DebriSat 2 déployé auparavant.
  • Mettre en œuvre un système de navigation optique pour repérer le nanosatellite DebriSat 2.
  • Utiliser une voile solaire pour accroître la traînée et ainsi accélérer la rentrée atmosphérique.

Caractéristiques techniques[modifier | modifier le code]

RemoveDebris est un minisatellite de 100 kg utilisant une plate-forme de la série SSTL X50M développée par la société anglaise SSTL. Le satellite a la forme d'un cube dont les dimensions sont de 0,65 x 0,65 x 0,72 m. Le satellite est stabilisé sur 3 axes avec une précision de pointage de 2,5°. Il dispose de cellules photovoltaïques 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 est 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 Kibō de la Station spatiale internationale[2]. Il circule initialement sur une orbite de 400 km identique à celle de la Station spatiale puis son orbite est progressivement réduite par les forces de traînée 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, le satellite éjecte le CubeSat DS1 stocké jusque là dans la plate-forme. DS1 accroît 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 entraîné par un winch pour empêcher le filet de se rouvrir. Le déroulement du test est filmé par deux caméras. Le CubeSat est ensuite largué et son altitude décroît rapidement du fait de la surface du ballon sur lequel s'exerce les forces de traînée.
  • La deuxième expérience a pour objectif de tester un système de navigation optique (VBN). Pour effectuer ce test, un deuxième CubeSat 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 traînée 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]