connaissez-vous la nouvelle technologie satellite, microsatellite/ nanosatellite/ picosatellite/ femtosatellite

Publié le par MrStrange49

Classification des petits satellites

  • Femtosatellite ; masse < 100 g.
  • Picosatellite : masse < 1 kg
  • Nanosatellite : masse < 10 kg (CubeSat)
  • Microsatellite : masse < 100–150 kg (NASA < 100 kg)
  • Minisatellite : masse < 500 kg (NASA small satellite < 180 kg)

Définition du besoin

Le cout de lancement des satellites reste aujourd'hui très élevé et seuls les les organismes nationaux ou les grandes entreprises pouvant disposent de budgets suffisamment importants pour accéder à l'espace. Le coût de la mise en orbite basse d'un kilogramme est en 2014 généralement compris entre 8 000 et 12 000 € (10 000 et 15 000 US$). La diminution des couts de lancement promise par les nouveaux acteurs comme SpaceX reste en 2014 limitée. La seule solution permettant d'abaisser les couts de manière significative est donc la réduction de la masse des satellites. Les institutions disposant de budgets spatiaux importants (comme les services chargés de la reconnaissance militaire aux États-Unis) sont également intéressés par la mise à disposition de petits satellites permettant d'assurer des missions ponctuelles et ciblées ne justifiant pas le lancement ou la mobilisation de "gros satellites". Enfin dans le domaine de l'exploration du système solaire, la masse d'une sonde spatiale est un paramètre qui influe de manière importante sur les couts de la mission car l'engin spatial doit être fortement accéléré pour atteindre la plupart des planètes, a fortiori lorsqu'il doit se placer en orbite autour de celles-ci.

Énergie

Les panneaux solaires de dernière génération (triple jonction) ont un rendement de 29 % tandis que dans les laboratoires on approche des 38 %. Ces progrès permettent de réduire la masse nécessaire pour produire une quantité d'énergie donnée. Un nanosatellite de type CubeSat (cube de 10 cm de côté) peut disposer de 50 Watts avec les technologies actuelles. Les cellules solaires flexibles en cours de développement permettant d'adapter plus facilement la forme des panneaux solaires à de petites structures2. Un satellite a besoin de batteries pour pouvoir fonctionner durant les éclipses ou faire face aux pics de consommation électrique qui dépassent ce que peuvent fournir les cellules solaires. Les technologies les plus adaptées à la petite taille des satellites sont les batteries Lithium-Ion à la fois compactes et légères (100 Wh/kg et 250 Wh/dm3 contre 24-35 Wh/kg et 10-80 Wh/dm3 pour les batteries Nickel-Cadmium) qui présentent toutefois l'inconvénient de supporter un nombre de cycles de décharge/recharge limité à 400 (décharge de 50 %) contre 50 000 cycles avec une décharge de 25 % pour les batteries Nickel-Cadmium) 3. De nouvelles techniques de production et de conservation de l'énergie sont à l'étude. Les piles à combustibles nécessitent une réduction de leur volume et de leur masse pour pouvoir être embarqués à bord de petits satellites4. La miniaturisation d'un générateur Stirling à radioisotope (Small Radioisotope Power System ou SRPS) est également à l'étude dans le centre de recherche Glenn de la NASA5.

Nanosatellite : PharmaSat-1

Picosatellite: FUNcube-1

Femtosatellite : Sprite

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