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Selon l'Union of Concerned Scientists, au 1er janvier 2023, 6 718 satellites seront en orbite autour de la Terre. Les satellites artificiels, qui sont des objets construits par l'homme et mis en orbite à l'aide de fusées, sont de toutes formes et de toutes tailles et orbitent autour de la planète à différentes altitudes, mais la plupart d'entre eux ont des éléments de base en commun.
Qu'est-ce qu'un satellite artificiel ? Voici un aperçu de ce qui le compose généralement :
La plateforme
La plateforme est la structure principale du vaisseau spatial. Elle abrite les systèmes d'alimentation et de propulsion ainsi que le système de communication et, généralement, la charge utile (voir ci-dessous). La plateforme contient également le matériel et les logiciels permettant de contrôler le vaisseau spatial et les systèmes électroniques - ou avioniques.
Il vaut la peine de se pencher un peu plus sur ces éléments :
- Système d' alimentation : Tous les satellites ont besoin d'énergie pour fonctionner, presque toujours à partir de panneaux solaires qui tirent l'énergie du soleil, de batteries ou d'une combinaison des deux. Pour la propulsion, les satellites utilisent généralement une forme de propulseur chimique, mais ces dernières années, nous voyons de plus en plus de satellites électriques, qui utilisent l'énergie électrostatique, électromagnétique ou électrothermique pour accélérer les propulseurs afin de générer une poussée. Il existe également des satellites qui utilisent le gaz xénon pour la propulsion ionique, ainsi qu'une variété d'autres satellites détaillés dans cette fiche d'information de la NASA.
Les satellites utilisent l'énergie solaire pour la plupart de leurs besoins en énergie lorsqu'ils sont en orbite. C'est la raison pour laquelle on associe souvent l'aspect d'un satellite à une boîte au milieu de deux longs panneaux solaires traditionnels. - Guidance Navigation& Control (GNC) : Le GNC est un domaine spécifique d'ingénierie et d'expertise qui se concentre sur le "pilotage" du satellite. Cela comprend le maintien de la position du satellite pour s'assurer qu'il arrive là où il est censé être dans l'espace (et qu'il y reste) en utilisant une variété de capteurs, d'algorithmes et de mécanismes de contrôle. Une autre fonction du GNC est le pointage et les ajustements en cas de perturbations sur le satellite. Celles-ci peuvent résulter de la pression solaire ou de la pression de traînée de l'atmosphère, qui doivent être prises en compte et compensées.
- Antenne: Un autre élément indispensable pour les satellites est une antenne pour la transmission des données. Il peut s'agir de tout, des commandes GNC et des instructions d'alimentation aux téléchargements de données spécifiques à la mission du satellite. Plus l'antenne est grande, plus elle peut transmettre de données. C'est pourquoi, par exemple, on trouve de très grandes antennes sur les satellites à large bande qui doivent transmettre des contenus vidéo en continu vers la Terre.
- Avionique: Les satellites vivent et meurent grâce à leur capacité à s'alimenter en énergie, et l'avionique des engins spatiaux consiste à gérer cette électricité pour que tout continue à fonctionner. L'avionique contrôle tous les aspects du vaisseau spatial qui ne peuvent pas être commandés par une station au sol. L'ordinateur de bord, qui fait partie intégrante de l'avionique, exécute le principal logiciel de vol qui automatise la plupart des fonctions d'un satellite, comme l'exécution des algorithmes de contrôle du GNC pour le maintien de la position et l'acquisition et le traitement des mesures des capteurs.
Le plateforme peut être fabriqué sur mesure par l'opérateur du satellite - comme le fait E-Space - mais il est souvent acheté auprès d'un fournisseur comme Boeing ou Airbus - des entreprises qui ont une longue expérience de la fabrication de grands engins spatiaux. La popularité croissante des petits satellites a donné naissance à un grand nombre de fabricants de ces derniers, qu'il s'agisse de minuscules CubeSats ou d'autres engins spatiaux de plus petite taille.
Charge utile
La charge utile est constituée d'équipements ou de composants spécifiques conçus pour remplir une fonction ou une mission particulière, comme la collecte et la transmission de données, la réalisation d'expériences scientifiques ou la fourniture de services de communication. Ces charges utiles peuvent comprendre des caméras, des capteurs, des antennes, des transpondeurs ou tout autre matériel nécessaire à l'accomplissement de l'objectif du satellite.
La charge utile d'un satellite d'observation de la Terre, par exemple, serait constituée de matériel et de logiciels pour des caméras ou d'autres capteurs. La charge utile d'un satellite internet peut contenir un certain nombre d'émetteurs et de récepteurs ainsi que de grandes antennes. La charge utile d'un satellite militaire peut comprendre des composants pour la surveillance, la reconnaissance et le ciblage, tandis que les télescopes spatiaux tels que le Hubble et le James Webb disposent d'équipements d'observation et d'autres instruments scientifiques.
Les charges utiles d'autres satellites scientifiques pourraient inclure des éléments tels que des imageurs multispectraux, des capteurs infrarouges ou UV et d'autres qui aident à créer des cartes détaillées de la surface de la Terre - ou à pointer vers l'espace pour mieux comprendre le système solaire et l'univers.
Les systèmes de positionnement global (GPS) sont une autre catégorie bien connue de satellites dont les charges utiles comprennent des émetteurs et des récepteurs radio qui leur permettent de communiquer avec des stations terrestres. Ces signaux sont utilisés pour déterminer l'emplacement du récepteur GPS (par exemple, votre smartphone) à la surface de la Terre.
Une autre catégorie de satellites bien connue est celle exploitée par les fournisseurs de télévision qui diffusent des émissions sur une antenne parabolique à l'extérieur de votre maison. Comme les satellites à large bande, il s'agit souvent de grands et puissants engins spatiaux en orbite terrestre haute. Mais comme ils n'envoient que des signaux vers le bas, et non dans les deux sens comme doit le faire un satellite internet, la charge utile est un peu plus simple.
Le bus E-Space et la charge utile
Notre prochaine constellation mondiale de satellites sera dotée d'une technologie d'avant-garde permettant des déploiements à grande échelle de solutions et de services liés à l'internet des objets (IdO). La charge utile d'un satellite E-Space aura des propriétés particulières qui lui permettront de fournir ce service - tellement unique qu'aucun bus "prêt à l'emploi" d'une autre société ne conviendrait. Pour atteindre notre objectif, E-Space s'est aligné comme une entreprise verticalement intégrée, notre bus et notre charge utile étant presque entièrement créés par nous.
Nos satellites sont également conçus dans une optique de durabilité. Ainsi, plutôt que de créer des bus et des charges utiles massifs qui pourraient un jour contribuer au problème croissant des débris spatiaux en orbite basse, les satellites E-Space seront suffisamment résistants pour supporter un événement de collision en cascade, tout en étant conçus pour l'éviter.
En savoir plus sur le développement durable et les satellites E-Space .
Tout cela signifie qu'en ce qui concerne les systèmes traditionnels de charge utile et de bus que nous avons l'habitude de voir dans la conception des satellites, le site E-Spacesera tout à fait différent.
