Le Seigneur des Nanos

Gaëtan Prigent, enseignant-chercheur du LAAS nous fait voyager dans l’espace au travers d’un projet de nanosatellite.

YaDuDoss : Gaëtan, peux-tu te présenter en quelques mots ?

Gaëtan Prigent : Je suis enseignant-chercheur ici à l’N7, chercheur au LAAS, et je suis le responsable du projet NIMPH (acronyme de Nanosatellite to Investigate Microwave Photonics Hardware) qui est un projet de nanosatellite dans le cadre du Centre Spatial Universitaire de Toulouse (CSUT). Dans ce cadre-là, on développe un nanosatellite, projet porté par les étudiants et dont l'objectif est de développer un petit satellite qui sera lancé dans l’espace et qui nous permettra de récupérer un tas de données utiles dans un contexte spatial.

YDD : Est-ce que tu peux nous rappeler ce que c'est qu'un nanosatellite ?

GP : Un nanosatellite, c'est un satellite qui est construit à taille réduite, puisque c'est un petit cube de dix centimètres de côté, mais qui embarque les mêmes organes qu’un gros : communication, ordinateur de bord, gestion de l’énergie, système de contrôle d’attitude, expériences scientifique (charge utile).

YDD : Quel est l'avantage de ces petits satellites par rapport aux satellites normaux ?

GP : L'intérêt, c'est qu'on va pouvoir embarquer à l’intérieur des expériences scientifiques innovantes qui ne pourraient pas être embarquées dans un gros satellite où la place est réservée pour les applications civiles ou militaires. Dans notre cas, on va pouvoir embarquer, à moindre coût, des choses qui sont un peu innovantes et tester de nouveaux concepts. Dans le projet NIMPH, on veut tester la résilience d’une fibre optique au sein d’un satellite, en vue du développement de systèmes photoniques fibrés. Pour cela on va intégrer un résonateur optique qui va subir les radiations spatiales et on va voir comment il va pouvoir résister en mesurant régulièrement sa dérive en fréquence.

YDD : Comment se fait cette mesure ? Une fois dans l’espace, vous pouvez communiquer avec le nanosatellite ?

GP : On a une communication quasiment permanente avec le cubesat, pour envoyer des télécommandes ou recevoir des télémesures. On a des zones de visibilité, des temps de visibilité de deux heures où il va passer au-dessus de Toulouse notamment, pendant lesquelles on va récupérer les données stockées le temps qu'il a passé à tourner autour de la terre. Ces mesures sont confrontées avec les données récoltées par le dosimètre développé par le CERN, qui sera lui aussi embarqué dans le cubesat NIMPH et qui permettra de quantifier la dose de radiations subies par le résonateur.

YDD : Ce sont des satellites qui ont vocation à revenir sur terre ?

GP : Oui. On doit respecter les lois du spatial et parmi ces lois, il faut que le satellite puisse redescendre dans l’atmosphère terrestre. Voilà pourquoi il est lancé en orbite basse où va avoir une durée de vie de deux à cinq ans. Au fur et à mesure il va se rapprocher en subissant l'attraction terrestre et il va tomber naturellement dans l'atmosphère où il se détruira automatiquement.

YDD : Quand est né le projet ?

GP : C'est un projet qui a commencé il y a cinq ans, avec un temps d’arrêt du au COVID. On est en train d'envisager la phase de lancement à l'horizon 2023-2024, ça va dépendre de notre capacité à finaliser rapidement le logiciel de vol mais aussi des lanceurs libres. On se met sur une liste d'attente avec des lanceurs qui nous sont préconisés par le CNES en fonction des places qui restent. C'est comme une boîte à chaussures, on met tout ça dedans, puis à l’aide d’un ressort le nanosatellite est éjecté du lanceur un peu au hasard avant de se stabiliser et vivre sa vie tranquillement sur son orbite.

YDD : Il y a une possibilité de le piloter à distance ?

GP : Oui, bien sûr. Il n'y a pas vocation à le piloter en soi, dans le sens ou on n'a pas intégré tout ce qui est moteur ou propulseur, des choses qui pourraient vraiment le lui faire changer d'orbite. Ce qu'on peut faire, par contre, c'est vérifier qu'il est bien orienté et actionner des systèmes de contrôle d’attitude qui permettent de le positionner correctement. En fait, il y a une vraie interaction avec le satellite.

YDD : Combien de personnes au jour d'aujourd'hui travaillent sur ce projet ?

GP : Si on fait le décompte en permanents, on doit être à peu près une dizaine de personnes à travailler de manière continue. Après en termes d'étudiants, entre l’UPS, l’ENAC et l’N7 on a un volume d'étudiants qui fluctue beaucoup. On a décidé à l’N7 que ce projet ferait partie du cursus de nos étudiants. Tous les étudiants qui passent ont l'obligation de travailler sur un bout du satellite. Et ça fait maintenant trois ou quatre ans que ça dure. Soit à peu près une soixantaine d'étudiants par an qui travaillent sur le projet.

YDD : Tu as déjà un peu de recul sur ce projet là puisqu'il a commencé depuis longtemps. C'est quoi la plus grosse difficulté sur ce genre de projet ? Et quelle est ta plus grosse satisfaction ?

GP : La plus grosse difficulté, c'est de passer d’un groupe d'étudiants à un autre groupe d'étudiants. C'est le partage et le suivi de l'information. Il faudrait qu'on arrive à transmettre l'information au suivant et que ça soit suffisamment clair, suffisamment bien archivé, suffisamment propre pour que les suivants puissent prendre le relai sans difficulté. C’est aussi un projet très chronophage. Je pense à mes collègues qui travaillent dessus et à qui ça prend énormément de temps et d’investissement personnel.

Quant à la satisfaction, c'est de pouvoir intéresser les gens au spatial de cette manière. On a réussi à mettre en commun des étudiants qui ne se connaissaient pas, qui ne se seraient pas connus car chacun est dans son département de formation ou son établissement. Grâce à ce projet on a fait tomber les cloisons et réussi à faire que les étudiants échangent entre eux, discutent entre eux, travaillent entre eux, se rendent compte des compétences qu'il y a autour, tout ça au service d’un projet commun. La plus grande satisfaction reste à venir lorsqu’on pourra communiquer avec le satellite en vol.