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PERIOD - PERASPERA In-Orbit Demonstration

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Une démonstration montre la viabilité de l’assemblage d’engins spatiaux en orbite

Le développement et la validation réussis d’un éventail de technologies robotiques mettent en lumière le fait que l’avenir de la fabrication de satellites et d’engins spatiaux pourrait bien avoir lieu en orbite.

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Quand on envisage la manière dont les satellites et les engins spatiaux sont construits à l’heure actuelle, l’image qui nous vient généralement à l’esprit est celle d’une immense salle blanche dans laquelle s’affairent un grand nombre de scientifiques et d’experts en blouse blanche. Après avoir été construites de manière méticuleuse, ces pièces d’équipement onéreuses doivent ensuite être lancées dans l’espace. Ce travail est incroyablement coûteux et comporte une forte intensité de main-d’œuvre. C’est l’une des raisons pour lesquelles le projet PERIOD, financé par l’UE, a été lancé. Celui-ci vise à déterminer si une alternative aux approches actuelles de fabrication et d’assemblage de matériel spatial au sol est envisageable.

Robotique et automatisation dans l’espace

Plus particulièrement, le projet avait pour ambition d’examiner minutieusement la possibilité d’une fabrication et d’un assemblage directs en orbite, en faisant appel à la robotique et à l’automatisation. «Cette approche présenterait une pléthore d’avantages», explique Stéphane Estable, coordinateur du projet PERIOD, rattaché à Airbus Defence and Space, en Allemagne. «Elle permettrait notamment d’éliminer les contraintes sur le volume global, de concevoir des antennes satellitaires à grande échelle et de construire des infrastructures spatiales plus grandes, comme des stations spatiales modulaires.» Qui plus est, les technologies de fabrication et d’assemblage dans l’espace fondées sur la robotique pourraient permettre de moderniser et de réparer les engins spatiaux et les satellites existants. Cela dit, l’incapacité de démontrer la maturité et l’intégrabilité de cette technologie constitue l’un des défis clés à relever. En d’autres termes, cette approche pourrait-elle vraiment fonctionner?

Validation de la fabrication en orbite

La motivation principale de PERIOD était donc de poursuivre le développement et la validation de technologies de services dans l’espace prometteuses. Ces innovations, telles qu’un système de commande des robots, un cadre de fusion des données des capteurs, un cadre axé sur les objectifs d’autonomie et une suite de capteurs 3D intégrée, ont été mises au point dans le cadre du pôle de recherche stratégique l’https://www.h2020-peraspera.eu/ (PERASPERA) de l’UE. L’équipe du projet a également effectué des tests et une analyse comparative des «interconnexions standard», qui permettraient de combiner des systèmes robotiques modulaires. «Pour ce faire, nous avons préparé un démonstrateur de laboratoire, qui a progressivement intégré toutes ces technologies ensemble l’une après l’autre avec une complexité croissante», ajoute Stéphane Estable. «Nous avons également été en mesure de réaliser une séquence d’assemblage robotisée d’une maquette de satellite, composée de deux segments principaux tous deux équipés d’une “interconnexion standard”.» Ces travaux ont permis à l’équipe de définir en détail la manière dont les technologies robotiques pourraient être combinées aux fins de la fabrication d’antennes, de l’assemblage de satellites et du ravitaillement en vol des satellites, en orbite.

Faire progresser les technologies de pointe

PERIOD est parvenu à développer et valider plus avant ces technologies, ainsi qu’à procéder à une analyse comparative très détaillée de trois interconnexions standard européennes. Ce faisant, l’équipe du projet a pu démontrer, en laboratoire, comment réaliser une opération d’assemblage de satellites fondée sur la robotique, dans l’espace. Le projet a également contribué à définir les normes et les règlements applicables aux services dans l’espace, à la fabrication et à l’assemblage, qui revêtiront une grande importance à l’avenir. Le projet a prévu de mener des travaux plus ciblés à cet égard. Il convient de noter qu’une grande partie des résultats du projet sont maintenant disponibles pour des activités futures au sein de la communauté spatiale. «Les démonstrations en laboratoire, et le concept de démonstration en orbite que nous avons élaboré, permettront également à la communauté spatiale de préparer le dossier commercial concernant la conception et l’exploitation des systèmes spatiaux à l’avenir», a déclaré Stéphane Estable. «Nous poursuivrons le développement de ces technologies et la réalisation de démonstrations en laboratoire de services dans l’espace présentant une complexité croissante. Notre objectif ultime est de mettre en œuvre une démonstration en orbite permettant de valider pleinement toutes les opérations et les technologies, avant le déploiement d’applications commerciales.»

Mots‑clés

PERIOD, espace, satellite, engin spatial, robotique, PERASPERA, en orbite

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