Des opérations spatiales en orbite à l’horizon
Les unités de remplacement orbitales (URO) sont des composants modulaires en orbite pour les systèmes spatiaux, conçus pour être remplaçables ou évolutifs. Elles comprennent des kits de désorbitation, des modules de stockage d’énergie et des interfaces d’amarrage autonomes utilisés dans diverses opérations telles que l’entretien, la reconfiguration et la maintenance des satellites. Mais selon Javier Vinals, coordinateur du projet ORU-BOAS soutenu par l’UE: «Alors que les URO améliorent la flexibilité, la réduction des coûts et la durabilité des opérations spatiales, les défis à relever sont l’interopérabilité, la modularité et l’état de préparation technologique». ORU-BOAS a répondu à ces problèmes en développant trois concepts d’URO, en alignant les conceptions sur les besoins de la mission. Il s’agit de l’alimentation à longue durée de vie pour les systèmes de survie et les systèmes critiques, de la manipulation robotique et des interfaces normalisées pour accélérer les réparations et réduire les risques, et des URO autonomes, légères et intelligentes pour les opérations dans l’espace lointain où les options de réapprovisionnement sont limitées.
Composants modulaires pour systèmes spatiaux
ORU-BOAS s’appuie sur les exigences et l’infrastructure développées par le projet frère EROSS IOD qui étudie l’utilisation de robots autonomes pour l’entretien en orbite. Il a également intégré les enseignements du développement de l’interface SIROM(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) et des technologies CubeSat(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), fournissant déjà des composants rentables et éprouvés en vol. L’équipe d’ORU-BOAS a développé la plateforme ORU, un support modulaire fixé mécaniquement aux engins spatiaux ou aux stations qui héberge en toute sécurité des charges utiles telles que des batteries, des pompes ou des contrôleurs. Les charges utiles comprennent également le kit de désorbitation (matériel contrôlant la rentrée et l’élimination en toute sécurité à la fin de la mission), notamment les propulseurs, les réservoirs d’ergols et l’avionique, ainsi que le stockage d’énergie à haute puissance et les interfaces standard pour l’amarrage et le transfert de données et d’énergie. Les composants ont été développés à l’aide d’une architecture en libre accès, offrant une interopérabilité, une modularité et une flexibilité accrues, tout en prenant en charge l’intégration plug-and-play de diverses charges utiles, avec des mises à niveau et une maintenance simplifiées. «Cette approche ouverte encourage également l’innovation et réduit les coûts grâce à la réutilisation et à la normalisation des composants», ajoute Javier Vinals de Sener Aerospace(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), hôte du projet. Les tests comprenaient la validation fonctionnelle des charges utiles dans les installations de Sener en Espagne et des simulations d’amarrage robotique au Centre aérospatial allemand(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). Les résultats ont confirmé un amarrage réussi même à une distance relative minimale (entre deux éléments, très proches l’un de l’autre) et ont validé les performances du sous-système, tous les problèmes identifiés étant résolus avec succès. «L’avancée de nos trois concepts, ainsi que notre architecture modulaire validée, ouvrent la voie à de futures missions d’entretien en orbite et à la construction de satellites modulaires, pour des missions spatiales plus durables et plus flexibles», note Javier Vinals.
Des services améliorés et une meilleure gestion de l’environnement
Les réalisations d’ORU-BOAS soutiennent les ambitions de l’UE en matière d’opérations spatiales qui présentent une plus grande innovation et un meilleur accès aux opérations spatiales. Elles offrent également une plus grande durabilité, par exemple en réduisant les débris spatiaux grâce à une meilleure maintenance, un problème croissant avec les estimations de 36 000 particules de débris de plus de 10 centimètres actuellement en orbite autour de la Terre. «L’allongement de la durée de vie des satellites et la mise à jour rapide d’installations telles que l’observation de la Terre profiteront aux citoyens grâce à l’amélioration des services et à une meilleure gestion de l’environnement», explique Javier Vinals. L’équipe continue de faire progresser les composants du projet, en intégrant les URO dans des missions opérationnelles telles que l’initiative ISOS de la Commission européenne(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), en affinant les conceptions en fonction des exigences spécifiques à la mission.
