Nanosatellite : l’infiniment petit au service de l’infiniment grand

Grand, petit, micro, nano, pico, femto… la famille des satellites n’en finit pas de nous surprendre. Conçu initialement par le monde universitaire, le nanosatellite a vu sa notoriété croître, grâce à l’explosion de la microélectronique et de l’arrivée de nouveaux joueurs. Petit tour de ses particularités, de l’historique de ses lancements et de ses missions.

Une taille qui fait parler d’elle
Conçu par des étudiants en ingénierie selon la méthode incrémentale Agile (pas de but précis défini, innovations constantes) et à partir d’éléments existants standards, le nanosatellite est relativement peu coûteux et léger (1 à 10 kg). En raison de sa petite taille (quelques centimètres), le Cubesat (encore appelé « satellite étudiant ») n’est pas aussi performant que son grand frère, le microsatellite (10 à 100 kg) : communication intermittente et à faible débit (peu d’énergie à sa disposition) et images à faible résolution (petitesse des instruments à bord). En revanche, le Cubesat peut compter sur des éléments miniaturisés innovants, provenant notamment de la téléphonie mobile. Fort de ces avantages, le nanosatellite intéresse désormais non seulement les universitaires qui le perçoivent comme un formidable outil pédagogique, mais aussi les agences aérospatiales et les PME qui peuvent mettre sur pied rapidement des missions peu onéreuses.

Retour gagnant pour le nanosatellite
Le 12 décembre 1961, le premier nanosatellite a été envoyé dans l’espace : son poids – 5 kilos, sa durée de fonctionnement – 50 jours. Il faudra attendre presque 40 ans avant que deux professeurs californiens (Jordi Puig-Suari et Bob Twiggs) donnent un deuxième souffle aux nanosatellites, grâce à un assemblage cubique de 10 cm de côté, le CubeSat. En 2001, le Canada met en place son programme d’expériences nanospatiales avancées (CanX) avant d’envoyer, en 2007, son CanX-6 (6,5 kg) afin de détecter et de surveiller les navires. En juin 2003, c’est au tour de la Russie de lancer en orbite son premier Cubesat. Près de dix années plus tard, cinq Cubestat sont mis en orbite depuis la station spatiale internationale (ISS). Plus récemment, en mai 2016, la Nasa a lancé son premier Cubesat pour la mission scientifique MinXSS. Enfin, en février2017 ont été lancés par Isro, l’agence spatiale indienne, 104 satellites miniatures à partir d’une seule fusée.

Des missions diverses et variées
Tout d’abord, le nanosatellite représente une plateforme de démonstration technologique idéale dans l’évaluation des risques pour des missions futures et constitue un formidable outil d’éducation et de formation. Ensuite, ce regain d’intérêt pour les nanosatelllites s’explique par la grande variété de domaines pouvant être explorés au cours des missions : biologie, astronomie, météorologie spatiale, atmosphère, environnement… À titre d’exemple, l’exploration des étoiles les plus brillantes est rendue possible grâce à la flotte de nanosatellites BRITE (Bright targe explorer). Quant au nanosatellite PicSat, lancé en orbite en janvier 2018, il permettra d’observer l’exoplanète Beta Pictoris pour étudier sa densité et en déduire sa composition. Enfin, plus concrètement, des nanosatellites pourront jouer le rôle de stations météorologiques et préciser le trajet d’un ouragan.

L’engouement des acteurs tant privés que publics prouve qu’il existe un vrai marché pour le nanosatellite, dont le potentiel est estimé à plus de 800 millions de dollars d’ici quelques années. Toutefois, c’est sans compter sur les défis qui doivent être encore relevés tels que la propulsion de ces petits engins spatiaux et la nécessité d’être détectés par les radars afin d’éviter des collisions avec Soyouz rapidement.