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AI CubeSat se dirige vers les ceintures de Van Allen sur Vega-C

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Un nanosatellite financé par l'ESA, qui doit décoller à bord du vol inaugural de Vega-C mercredi, exploitera un système d'IA dans l'environnement hostile et irradié des ceintures de Van Allen. Le Trisat-R de la taille d'une boîte à chaussures - l'un des six "CubeSats" du vol, dirigé vers une orbite rarement fréquentée, à près de 6000 km d'altitude - transporte également des charges utiles de détection de rayonnement du CERN, le Conseil européen pour la recherche nucléaire, La société slovène SkyLabs et l'ESA elle-même.

Un CubeSat composé de trois boîtiers standardisés de 10 cm, Trisat-R est la deuxième mission spatiale de la Slovénie, après le Trisat original de télédétection, qui a volé à bord de Vega sur une orbite terrestre basse de 530 km en septembre 2019. Comme son prédécesseur, Trisat- R a été développé par l'Université de Maribor en Slovénie avec SkyLabs.

"L'ESA a soutenu la fabrication, l'assemblage et les tests de Trisat-R via l'élément "Fly" de notre programme technologique de support général, qui ouvre des opportunités de démonstration en orbite pour les entreprises européennes", commente Kenza Benamar du bureau GSTP de l'ESA.

"Dans le cas de Trisat-R, cela inclut les panneaux solaires de DHV, les antennes et le déployeur CubeSat d'ISISpace, et la structure satellite de RIEDL AeroSpace, ainsi que la plate-forme principale NANOsky de SkyLabs. L'idée derrière l'élément Fly est que la meilleure façon de prouver que la technologie est prête pour l'espace est de la tester là-bas pour de vrai.

Vega-C est le nouveau lanceur européen, qui doit décoller le 13 juillet du port spatial européen en Guyane française. Sa principale charge utile est le satellite italien miroir LARES-2, dont l'orbite sera suivie par laser pour rechercher les distorsions subtiles dans l'espace-temps causées par la propre masse de la Terre.

Six CubeSats sont également à bord : AstroBio CubeSat (Italie) qui étudie la détection de biomolécules ; Greencube (Italie) cultive des plantes en microgravité ; ALPHA (Italie) vise à aider à comprendre les phénomènes liés aux aurores terrestres ; MTCube-2 (France) et Celesta (France), qui étudient tous deux les effets des rayonnements sur les systèmes électroniques et enfin le Trisat-R (Slovénie) soutenu par l'ESA. Ces trois derniers CubeSats se dirigent tous vers une orbite terrestre moyenne.

"Grâce à l'opportunité que l'ESA nous a offerte de voler sur Vega-C, Trisat-R volera à plus de dix fois l'altitude orbitale du Trisat d'origine", explique Iztok Kramberger, responsable du projet Trisat-R de l'Université de Maribor. .

"Ainsi, les charges utiles de la mission se concentrent sur l'étude des particularités de cet environnement largement inexploré, qui se trouve au cœur de l'ionosphère - une couche externe, électriquement active, de l'atmosphère terrestre - ainsi que de la ceinture de rayonnement interne de Van Allen."

C'est le pionnier de la radio Guglielmo Marconi qui a aidé à prouver l'existence de l'ionosphère.

En 1901, il a réussi à transmettre des signaux radio à travers l'océan Atlantique, ce que l'on pensait auparavant impossible en raison de la courbure de la Terre. Cela a été rendu possible par les signaux réfléchis par l'ionosphère.

Aujourd'hui, cette couche exerce une influence majeure sur une technologie de tous les jours sur laquelle nous comptons tous : les «scintillations» lorsque les signaux traversent l'ionosphère sont une source d'erreur majeure pour la navigation par satellite.

"L'expérience NANOhpm de Trisat-R sondera ce phénomène en effectuant des corrections de navigation par satellite au milieu de l'ionosphère", explique Tomaz Rotovnik, PDG de SkyLabs. « À l'aide d'un réseau neuronal d'IA préformé, il tentera d'identifier et de compenser les effets de scintillation. Une autre expérience évaluera les performances de la radio définie par logiciel dans cet environnement difficile. »

Pendant ce temps, l'orbite de Trisat-R le fera également traverser une partie des ceintures de Van Allen - des régions de particules chargées piégées dans le champ magnétique terrestre, dont l'existence était inconnue jusqu'au début de l'ère spatiale. Des charges utiles supplémentaires à bord de la mission miniature effectueront un recensement du rayonnement de ce segment de l'espace.

Le CERN a fourni son moniteur de rayonnement Space RadMon - développé à partir de la technologie utilisée pour mesurer l'environnement du Large Hadron Collider - tandis que l'ESA pilote sa carte CHIMERA, la dernière d'une famille de charges utiles testant la sensibilité des mémoires informatiques commerciales au rayonnement spatial. Le moniteur de SkyLabs évaluera les dommages cumulés causés - connus sous le nom de « dose ionisante totale ».

"Bien que cette altitude soit incroyablement dure en termes de rayonnement, elle offre des avantages potentiels en termes de stabilité orbitale et thermique - le satellite restant au soleil la plupart du temps", explique Johan Vennekens, ingénieur système à l'ESA.

«Nous verrons donc si Trisat-R peut continuer à fonctionner sans interruption, y compris son IA embarquée. Pour aider à la protéger, la mission dispose de 7 mm supplémentaires de blindage en aluminium autour de la plupart de ses composants électroniques – et nous voulons savoir si cela est suffisant.

La participation de SkyLabs à la mission a déjà ouvert des portes à la société spatiale slovène, notamment en faisant partie d'un consortium développant une nouvelle constellation météorologique spatiale.

Kenza ajoute : « L'ESA considère ce type de missions comme très fructueuses, en particulier pour les petits États membres, comme un moyen de renforcer les capacités industrielles. Un niveau de risque un peu plus élevé est accepté avec le prix inférieur d'une petite mission comme celle-ci, mais il a toujours tout ce qu'un plus gros satellite a - il suffit de le mettre dans une boîte plus petite.

Liens

Ingénierie et technologie spatiales à l'ESA

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