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Apr 20, 2024

Un satellite a déployé une voile de traînée et s'est retiré de son orbite cinq ans plus tôt

À une époque où de plus en plus de « choses » en orbite autour de la Terre, une grande préoccupation est de savoir ce qui se passe si un satellite en heurte un autre. Le résultat pourrait être une explosion, ou une réaction en chaîne de collisions, ou la fermeture d'un

À une époque où de plus en plus de « choses » en orbite autour de la Terre, une grande préoccupation est de savoir ce qui se passe si un satellite en heurte un autre. Le résultat pourrait être une explosion, ou une réaction en chaîne de collisions, ou la fermeture d’une orbite. Ce serait catastrophique. Cependant, un petit satellite appelé SBUDNIC vient de revenir sur Terre plus tôt que prévu. Son objectif : démontrer un moyen peu coûteux de prendre soin des débris spatiaux.

SBUDNIC est le fruit de l'idée originale d'un groupe d'étudiants de l'Université Brown qui suivaient un cours de « Conception de systèmes spatiaux » dispensé par le professeur d'ingénierie Rick Fleeter. Il s'agissait d'un CubeSat 3U composé de composants disponibles dans le commerce (dont 48 batteries Energizer), d'une petite caméra et d'une voile de traînée en plastique. Il rejoint une foule d’autres CubeSats utilisés (ou proposés pour utilisation) sur Terre et dans tout le système solaire.

L’équipe l’a lancé à bord d’une fusée SpaceX le 25 mai 2022. Ils ont communiqué avec lui via une plate-forme de prototypage Arduino basée sur la radio Ham. Ceux-ci sont couramment utilisés à bord des Cubesats 3U en raison de leur légèreté et de leur fiabilité. L’idée était de montrer une méthode de désorbite abordable.

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"Nous essayions de prouver qu'il existe des moyens de désorbiter les débris spatiaux une fois la mission terminée, qui ne sont pas très coûteux", a déclaré Selia Jindal, diplômée de Brown en mai et l'un des responsables du projet. « Cela a montré que nous pouvons le faire. Nous avons réussi à désorbiter notre satellite afin qu'il ne prenne plus de place sur l'orbite terrestre. Plus important encore, le projet a vraiment contribué à montrer qu’il existe des plans importants et rentables que nous pouvons mettre en place pour lutter contre le problème des débris spatiaux.

Une fois en orbite à une altitude de 520 kilomètres, la voile du vaisseau spatial s'est ouverte. Pensez à sa voile traînante presque comme à un parachute de freinage qui ralentit le vaisseau spatial. Cela a contribué à repousser progressivement le petit vaisseau spatial dans l’atmosphère terrestre. Il s’avère que la voile était assez efficace, ce qui a aidé le satellite à perdre de l’altitude. En mars de cette année, elle était tombée à 470 kilomètres. Plus tard, le 8 août 2023, elle était tombée à 147 kilomètres, sa dernière position connue. Peu de temps après, il a brûlé au-dessus de la Turquie à cause de la chaleur de la rentrée.

Il s’agit d’une rentrée assez rapide et démontre une technologie utile pour d’autres satellites. Autrefois, ces objets pouvaient rester en orbite jusqu'à 25 ans. Mais, en 2022, la Federal Communications Commission a créé une nouvelle règle de 5 ans pour la désorbite des satellites. Il stipule que les engins spatiaux se retrouvant à des altitudes inférieures à des kilomètres doivent être désorbites le plus rapidement possible et pas plus de cinq ans après la fin de leur mission.

Une autre chose à considérer est l’activité solaire. Cela provoque un « gonflement » de l'atmosphère terrestre pendant les périodes de maximum solaire. Cela augmente la traînée sur les satellites en orbite basse. C'est un problème connu auquel sont confrontés les opérateurs de satellite. La technologie disponible dans le commerce à faible coût démontrée par le projet SBUDNIC de l'étudiant Brown offre une solution utile pour les déorbites imprévues.

L’idée de désorbites soudaines et d’autres catastrophes dans l’espace proche de la Terre est quelque chose que redoutent tous les opérateurs de satellites. C'est ce qui a inspiré le projet étudiant en premier lieu. "Ce sont des scénarios horribles mais malheureusement, les chiffres dictent la probabilité que cela se produise un jour, nous devons donc être préparés", a déclaré Marco Cross, diplômé de Brown l'année dernière avec une maîtrise en génie biomédical et a été ingénieur en chef pour SBUDNIC.

La création du satellite de test à l'aide d'un CubeSat dans le cadre d'un projet de classe a fourni aux étudiants en ingénierie une occasion idéale de mettre la théorie en pratique. Le projet a coûté environ 10 000 $ et a permis aux étudiants de s'entraîner à des délais d'exécution rapides de « l'esquisse au lancement ». "C'était une circonstance inhabituelle et nous en avons profité", a déclaré Fleeter.

La preuve de concept réussie a été soutenue par des partenaires industriels tels que D-Orbit, AMSAT-Italie, ainsi que La Sapienza-Université de Rome et la NASA Rhode Island Space Grant. Les résultats pourraient avoir un impact positif sur les efforts visant à réduire les débris spatiaux. "Certaines entreprises tentent de résoudre ce problème des déchets spatiaux avec des concepts tels que des dépanneuses spatiales ou des filets dans l'espace qui capteront les déchets spatiaux et les sortiront de leur orbite", a déclaré Dheraj Ganjikunta, diplômé de Brown en 2022 et directeur du SBUDNIC. gestionnaire principal du programme. « Ce qui est étonnant avec SBUDNIC, c'est qu'il est bien moins coûteux que n'importe laquelle de ces solutions. Plutôt que de retirer les déchets de l'espace une fois qu'ils deviennent un problème, nous avons ce dispositif de traînée à 30 $ que vous pouvez simplement lancer sur les satellites et réduire radicalement la durée de leur séjour dans l'espace.