Le lanceur européen Vega retourne dans l'espace avec trois satellites ANSER de l'INTA
Le personnel de l'Institut national de technologie aérospatiale (INTA), dirigé depuis mai 2022 par le lieutenant général de l'air Julio Ayuso, attend avec impatience le retour imminent en vol du lanceur européen Vega. Le décollage depuis la Guyane française est prévu le samedi 7 octobre à 03h36 du matin, heure de la péninsule espagnole.
Le succès du décollage du vol 23 (VV23) de Vega de l'Agence spatiale européenne (ESA) dépend de la réussite du lancement des trois satellites espagnols, baptisés ANSER, que les ingénieurs et techniciens de l'Institut ont concrétisés. La constellation a été baptisée du nom de l'oie sauvage en latin -anser-, dont le vol ressemble d'une certaine manière à celui que décrira le trio de petits satellites de l'Institut.
ANSER - acronyme de Advanced Nanosatellite Systems for Earth Observation Research - est un projet de démonstration composé de trois nanosatellites d'observation qui, "fonctionnant comme une seule plateforme intégrée, surveilleront la qualité de l'eau des marais et des réservoirs de la péninsule ibérique", explique Santiago Rodríguez Bustabad, responsable du projet.
Construits au standard CubeSat, d'un poids au décollage de 3,4 kilos chacun et de la taille d'une boîte à chaussures, ils ont pour principale particularité d'être conçus pour voler en formation entre 400 et 500 kilomètres au-dessus de la Terre, c'est-à-dire "qu'ils doivent rester synchronisés et garder une distance entre eux d'environ 10 kilomètres", souligne le général de corps d'armée Julio Ayuso.
Chacun remplit une mission différente et, "comme dans le vol des oies, il y en a un qui a été configuré pour être le capitaine du groupe", explique Ángel Moratilla, chef du département Espace de l'Institut. "Le satellite principal, appelé "leader", est chargé de communiquer avec la Terre et de coordonner et gérer les activités des deux autres, appelés "suiveurs".
Une constellation innovante
Les trois doivent donc être interconnectés pour démontrer qu'il est possible de dissocier le système de contrôle de la formation et les différents équipements à bord du trio de satellites.
Pourquoi envoyer un trio de petits engins dans l'espace ? L'objectif technologique principal de la mission est d'atteindre un haut niveau de capacité de coordination des vols. Mais la principale fonction de la mission est environnementale. "Elle transporte des capteurs, des mini-caméras à haute résolution et d'autres technologies pour déterminer les différents niveaux de contamination des eaux intérieures".
Les ingénieurs et techniciens impliqués dans le projet ont dû relever différents défis. L'un d'entre eux a consisté à miniaturiser tous les équipements et sous-systèmes, en particulier la caméra hyperspectrale. Le spectromètre Cinclus doit détecter et mesurer les quantités de chlorophylle et de phycocyanine dans les eaux intérieures afin de déterminer leur degré de qualité.
Ce résultat est obtenu "grâce à la faible énergie réfléchie par l'eau, de sorte que notre constellation complétera et élargira les mesures effectuées sur le terrain", explique Rodríguez Bustabad, responsable du secteur Ingénierie, intégration et validation de la sous-direction générale des systèmes spatiaux de l'INTA, dirigée par Ángel Moratilla.
Avec l'approbation du directeur général de l'Institut de l'époque, le lieutenant général de l'air José María Salom, l'origine du projet remonte à 2017. Le financement initial provenait de l'Institut. Mais il a depuis été élargi grâce à des subventions du programme de démonstration/validation en orbite de l'Union européenne, qui vise à accélérer le développement de technologies innovantes pour l'espace, et de l'ESA, dont la contribution finale est le lancement dans l'espace.
Accompagné de neuf autres satellites
La durée de vie opérationnelle des ANSER est estimée "entre deux et trois ans", précise Moratilla, car "ils n'ont pas de système de propulsion et leurs équipements embarqués se dégraderont sous l'effet des radiations cosmiques". Et lorsqu'ils seront mis hors service, "ils ne produiront pas de débris spatiaux", souligne-t-il, "car ils rentreront dans l'atmosphère terrestre, se consumeront et s'autodétruiront".
Si le projet en orbite se développe comme prévu, une fois la vie opérationnelle de la constellation terminée, il serait souhaitable d'en placer de nouveaux en orbite pour assurer la continuité des mesures. L'INTA travaille déjà à l'horizon 2025 sur la mission ANSER-AT, qui comprend des capteurs pour mesurer le dioxyde de carbone et d'autres gaz à effet de serre qui contribuent à l'augmentation de la température de la Terre.
Les trois nanosatellites de l'INTA sont accompagnés de neuf autres engins spatiaux. Les plus lourds et les plus grands sont Theos-2 de la Thaïlande, une plateforme d'observation de la Terre à haute résolution de 425 kilogrammes, et Formasat-7R/Triton de Taïwan, qui pèse 280 kilogrammes. Ils sont accompagnés de sept autres très petits satellites, similaires aux ANSER, provenant d'Estonie (EstCube-2), de France (N3SS), de l'ESA et de plusieurs autres institutions.
Les ANSERs voleront dans l'espace 10 ans après le précédent satellite de l'INTA, Optos. Il s'agissait d'un minuscule démonstrateur technologique, dont la taille et le poids étaient similaires à ceux de l'un des ANSER qui vont être lancés.
Également construit par l'INTA selon la norme CubeSat, Optos a été mis en orbite le 21 novembre 2013 par une fusée russe Dnepr-1 afin de mesurer le champ magnétique terrestre et d'évaluer une minuscule caméra à faible résolution. Il est hors service et en cours de descente atmosphérique, ce qui signifie qu'il s'autodétruira en raison de la friction avec les couches de l'atmosphère terrestre.
