Le petit explorateur

Plus petits qu'une valise et flottant à environ 500 km au-dessus de la Terre, les micro-satellites sont un nouveau moyen efficace d'observer le monde. Plus dynamiques que leurs homologues de l'espace lointain, ces « petits explorateurs » sont beaucoup plus proches de la Terre. Cependant, grâce aux progrès de la miniaturisation, ils sont tout aussi avancés.

Bien que beaucoup plus jeunes que les satellites traditionnels, ils représentent déjà un investissement rentable, qui vaut la peine d'être étudié. Et nettement plus accessible.

Pendant des décennies, la recherche, le développement et le lancement de satellites ont été limités aux organismes gouvernementaux et aux entreprises très spécialisées. Cette situation a considérablement évolué ces dernières années. Des marques comme Canon et diverses universités du monde entier s'intéressent de plus en plus à la « miniaturisation » du satellite traditionnel, c'est-à-dire à l'intégration de sa puissance dans des structures petites et légères qui peuvent être lancées dans l'espace à moindre coût. Mais quels sont les avantages de ces micro-satellites, outre les coûts, et quel rôle Canon joue-t-il dans leur développement ?

Intervention en cas de catastrophe

La nature est imprévisible et les catastrophes naturelles peuvent avoir des conséquences dévastatrices sur les régions qu'elles touchent. En cas de crise, certains pays ont réussi à déployer des « constellations » de petits satellites pour évaluer rapidement les événements au fur et à mesure qu'ils se produisent.

Cela permet aux équipes de mettre en œuvre des programmes d'intervention au bon endroit et à la bonne échelle, tandis que d'autres zones sont évacuées. Les données recueillies pour chaque événement permettent également de dresser un tableau à des fins d'analyse, ce qui facilite la prévision et l'intervention en cas d'incidents futurs.

Surveillance du climat

Associés à des capteurs terrestres, les satellites en orbite basse peuvent jouer un rôle crucial dans le contrôle des variations climatiques.

Tout en couvrant une zone spécifique, ils peuvent combiner les informations provenant des capteurs avec les images de leur appareil embarqué, créant ainsi un ensemble de données complet qui peut être utilisé pour analyser les effets du changement climatique sur une période donnée.

Des satellites plus sophistiqués sont déjà en cours de développement et équipés pour recueillir des données sur les émissions de CO2.

Cartographie détaillée

Grâce aux images de la Terre en haute résolution, accessibles au grand public et rattachées à des micro-satellites, il ne sera bientôt plus possible de se perdre dans une ville.

De plus en plus accessibles aux entreprises commerciales, les petits satellites permettent déjà de créer des cartes en ligne précises, déroulantes et zoomables. Pour les utiliser, il suffit d'une connexion Internet.

Petits satellites, grands défis

Nous participons au développement de micro-satellites depuis plus de six ans, quelle que soit leur utilisation ou leur destination. Cela n'a pas toujours été simple. Envoyer un micro-satellite sur une orbite terrestre basse n'est pas une mince affaire et la plupart sont lancés dans l'espace à l'aide d'une fusée.

Canon Electronics Inc. a envoyé son CE-SAT-I (Canon Electronics Satellite 1) en orbite en 2017 depuis un centre spatial situé dans le sud de l'Inde et ce minuscule satellite (de seulement 500 x 500 x 850 mm) renvoie depuis lors des images de la Terre depuis une orbite de 500 km au-dessus de la terre.

Son petit châssis intègre un appareil photo reflex doté d'un système optique catadioptrique. Il s'agit d'un appareil photo compact qui permet, entre autres, de capturer des images grand-angle. Son petit boîtier puissant est capable d'identifier des voitures sur une route et prendre des photos grand-angle dans un cadre de 740 x 560 km.

Pourquoi se limiter aux étoiles ?

Selon Nobutada Sako, directeur du laboratoire des systèmes satellites de Canon Electronics Inc, le développement du CE-SAT-I n'a pas non plus été une partie de plaisir.

« Nous avons rencontré de réelles difficultés dans trois domaines techniques », explique-t-il. « Le premier était l'absence de gravité, le deuxième, le vide et le troisième, les radiations incessantes dans l'espace ».

Les défis que sont le vide et les radiations ont été particulièrement difficiles à relever. Comme il n'y a pas d'air dans le vide, un ventilateur ne crée pas de convection, même s'il tourne. Par conséquent, toute chaleur générée par un processeur ou une autre unité ne peut être dissipée et, en cas de surchauffe, le système s'arrête. L'équipe a contré ce phénomène grâce à une méthode de refroidissement par rayonnement astucieuse qui utilise le métal pour éloigner la chaleur de l'endroit où elle a été générée.

En ce qui concerne les radiations, l'équipe était bien consciente qu'elles risquaient de provoquer des arrêts ou des dysfonctionnements du système. Les radiations dans le processeur peuvent notamment altérer les données écrites et provoquer une erreur. Pour éviter cela, l'équipe de développement a testé un grand nombre de puces pour semi-conducteurs avant de trouver un modèle résistant aux radiations.

Des années plus tard, les enseignements tirés de la construction et du développement de ce premier micro-satellite nous aident à mettre au point la prochaine génération de petits explorateurs. Le laboratoire de Canon Electronics au Japon continue de travailler à la création de satellites encore plus petits et puissants.

Le CE-SAT-III, par exemple, peut déjà se vanter de tenir dans la main. Équipé de la technologie d'imagerie la plus sophistiquée qui soit, il offre un vaste potentiel de précision et d'efficacité dans les domaines susmentionnés.

Mais ce n'est qu'un début : de nouveaux marchés potentiels, tels que l'agriculture et la navigation commerciale, sont encore à venir.

Pour en savoir plus sur le CE-SAT-I, consultez le site web Canon Global.