La technologie des CubeSat a bien évolué ces dernières années et il est aisé de trouver sur catalogue des composants qui respectent la norme. En particulier, l'offre des moteurs ioniques prolifère. Ils permettent de maintenir le satellite plus longtemps sur son orbite. En effet, l'espace, surtout pour les orbites basses, n'est pas vide. Il y a une atmosphère, certes, qui est trop faible pour qu'un être humain puisse la respirer, mais qui est suffisante pour freiner un corps qui s'y déplace. Or, quand un satellite ralentit, il se rapproche de la Terre. En donnant quelques impulsions à des instants précis, il est possible d'accélérer le satellite pour qu'il récupère l'altitude perdue. Les moteurs ioniques sont aussi utilisables pour changer l'attitude du satellite. Selon leur emplacement, il est possible de déclencher des rotations autour de certains axes, voire de changer d'orbite.
Le contrôle d'attitude et d'orbite est un élément crucial pour tout engin destiné à naviguer dans l'espace. Pour celui qui souhaite l'étudier, l'idéal est d'être en situation réelle. Hélas, les coûts pour atteindre une orbite basse sont très excessifs, et si le but est d'ouvrir l'espace à tous, il faut alors trouver un banc de test plus économique.
L’idée proposée repose sur le constat que la norme CubeSat permet d’avoir un véhicule dont la densité est proche de 1 avec des dimensions suffisamment petites pour être immergé dans un bassin. Il est alors possible de créer un environnement d’eau salée dans lequel baignera le satellite, et d’y titrer le sel pour atteindre l’impesanteur en modifiant la densité du liquide. De plus, la liaison LoRa est une solution économique pour communiquer avec un engin spatial en orbite basse, et elle offre, contrairement à la bande S, une source d’émission d’ondes électromagnétiques, dont la fréquence (433 MHz) pénètre suffisamment l’eau. L'engin baignant dans le bassin est alors localisable par trilatération.
Le Couloir de nage pour satellite est alors un bassin équipé de récepteurs, qui, offre par modélisation analogique, la possibilité de mettre au point un système de contrôle d'attitude et d'orbite. Ce concept a été présenté au 34° ISTS à Kurume, en juin 2023.
Le lecteur scientifique objectera le concept en faisant remarquer que les moteurs ioniques ne fonctionnent pas sous l’eau. Mais le Couloir de nage pour satellite n'est pas qu'un simple bassin, c'est un concept, et il prévoit le remplacement des composants destinés à l'espace par des modèles offrant des caractéristiques analogues, une fois immergés.
Cher Lecteur, je vous propose de suivre cette aventure au fur et à mesure de son avancée, qui nous mènera jusqu'à la réalisation d'un système de commande d'attitude et d'orbite.
