Vitrine technologique

HELSA

Moyen d’essais permettant de tester de manière réaliste le système de détermination et de contrôle d’attitude d’un satellite au sol en simulant des champs magnétiques en orbite

Investissement : 115k€

Domaine d’application : Numérique et Électronique

Domaine(s) scientifique(s) : Maths, STIC et Nanotechnologies

Établissement(s) : CNRS - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines - Sorbonne Université

Valorisation : Technologie à commercialiser

#ChampMagnétique #CageHelmholtz #Satellite

CAS D'USAGE

Des milliers de satellites tournent au-dessus de nos têtes et fournissent un grand nombre de services dans différents domaines comme les télécommunications, internet, la géolocalisation, la navigation, la sécurité maritime, la gestion des ressources naturelles, la prévention et le suivi des risques naturels, ou encore la météorologie.

En 2030, le marché spatial privé mondial pourrait atteindre plus de 500 milliards d’euros alors qu’avant les années 2020, la quasi-majorité des revenus des acteurs privés provenait des États. Il faut s’attendre à un tournant majeur.

A partir des années 2030, il risque d’y avoir plus de 27 000 satellites en orbite. Il s’agira essentiellement de petits satellites (CubeSats – 1 kg, Nano-Satellites – 2 à 10 kg, Micro-Satellites – 10 à 200 kg).

AVANTAGES

HELSA va permettre de tester de manière réaliste le système de détermination et de contrôle d’attitude d’un satellite au sol en simulant des champs magnétiques en orbite. Il permettra aussi de caractériser le magnétisme résiduel des composants du satellite en annulant le champ magnétique ambiant. Helsa est principalement constituée d’une cage avec des bobines de Helmholtz permettant de générer et contrôler le champ magnétique de la Terre en son sein et d’une table sur coussin d’air pour simuler un environnement presque sans frottement.

D’autres éléments existent comme un support mécanique permettant de fixer le satellite sur la table, une électronique de commande avec des algorithmes d’IA pour la détermination de l’attitude du satellite, ou encore un dispositif à air comprimé pour alimenter la table sur coussin d’air. Pour améliorer le moyen d’essai et le rendre unique, nous souhaitons ajouter en option des sources externes pour simuler l’environnement spatial.

APPLICATIONS

L’espace va être de plus en plus encombré. Les menaces associées à la mise en place de méga-constellation de satellites (Starlink) vont s’accentuer. Les risques de collisions dans l’espace vont se multiplier. La simulation des conditions de l’environnement spatial et des risques en orbite devient un enjeu majeur.

A l’avenir, les satellites devront être équipés de système de détermination et de contrôle d’attitude en orbite et de propulseurs. C’est fondamental pour éviter des collisions qui peuvent entraîner des conséquences dramatiques. Il faut s’attendre à un raidissement des lois nationales et du Droit de l’espace pour pouvoir respecter certaines règles en la matière.

Si aucune action n’est entreprise, la multiplication des satellites en orbite basse autour de la Terre pourrait provoquer des collisions et déclencher une réaction en chaîne connue sous le nom de Syndrome de Kessler.