Des composants électroniques, des câbles colorés, des appareils de mesure et des outils de toutes sortes sont étalés sur plusieurs tables, dans un bureau du Space Center de l’EPFL. Au mur, un calendrier rappelle les échéances que doivent tenir les neuf responsables du projet Gravity Gradient Earth Sensor (GGES), à la manière du compte à rebours qui précède le lancement d’une fusée.
Il s’agit littéralement de cela: en février 2012, plus d’un an de travail minutieux, embarqué à bord d’un missile balistique reconverti, décollera de l’Esrange Space Center au nord de la Suède et volera 7 minutes en microgravité à près de 100 kilomètres d’altitude, avant de redescendre sur Terre.
Composée d’étudiants, de doctorants et d’ingénieurs, la jeune équipe de GGES va tenter de prouver la validité d’un système original développé par Kaustav Ghose, doctorant en microsystèmes EPFL. Ce dernier a conçu un capteur capable de déterminer l’attitude (soit l’orientation) d’un satellite par rapport à la Terre, en utilisant le gradient (la variation) du champ de gravité terrestre. Comme tout un chacun, un satellite a besoin de repères, de points de référence, pour se positionner dans l’espace.
A-t-il la tête en bas? Tourne-t-il sur lui-même? Pour le déterminer, on peut utiliser «un star tracker, soit une caméra qui pointe en direction de certaines étoiles. Ce qui est précis, mais lourd et coûteux», indique Muriel Richard, cheffe de projet Swisscube au Space Center. Il est également possible de passer par un «senseur de Soleil», qui se réfère à notre étoile. Enfin, et c’est l’objectif poursuivi par les neuf chercheurs, utiliser un «senseur de Terre», soit viser le centre de la planète.
«CE DÉPLACEMENT, DE L’ORDRE DU NANOMÈTRE, PEUT ÊTRE MESURÉ.»
Jean-François Labrecque-Piedbœuf, étudiant en master EPFL
La pièce maîtresse de ce dispositif tient dans la main. Il s’agit d’une balance aussi fine que délicate en forme de losange, destinée à être embarquée à bord d’un engin spatial. Une fois en orbite, «si le satellite penche d’un côté, l’un des bras de la balance sera davantage attiré par la Terre que l’autre, précise Jean-François Labrecque-Piedbœuf, étudiant en master (mécanique) EPFL, responsable de la structure mécanique et des tests. Ce déplacement, de l’ordre du nanomètre, soit du milliardième de mètre, peut être mesuré.»
Bourrée d’électronique, cette création très sensible ne peut être testée qu’en microgravité. Paradoxe: la délicate réalisation de l’équipe GGES devra supporter l’accélération de 20 g que le missile lui fera subir, un vol à haute altitude, et une descente dans les neiges suédoises.
De nombreux tests de résistance aux chocs, à la température et aux vibrations sont donc réalisés au Microsystems for Space Technologies Laboratory (LMTS) de l’EPFL à Neuchâtel, ainsi que sur les installations de Ruag à Nyon. Deux entités qui suivent l’expérience de près, car le système inventé pourrait être produit en série et commercialisé, s’il s’avère aussi performant qu’espéré.
Satellite de poche.
Pour mettre toutes les chances de leur côté, les neuf scientifiques vont envoyer au ciel quatre capteurs redondants, reliés à un microcontrôleur qui sauvegardera les milliers d’informations recueillies pendant les 7 minutes que durera l’expérience. Cette électronique complexe sera circonscrite dans un cube de 10 centimètres de côté.
Ce format rappelle furieusement… Swisscube, le satellite de poche fabriqué par des étudiants, qui tourne depuis plus de deux ans au-dessus de nos têtes. L’expérience acquise grâce à ce dernier (lire également le Guide de l’étudiant de septembre 2011) a produit un savoir-faire et des compétences utiles pour le travail en cours.
Même si elle conquiert petit à petit sa place dans l’espace, la Suisse n’y envoie pas de fusées. Si le team GGES peut faire voler son expérience, c’est grâce au programme germanosuédois Rexus/Bexus, ouvert aux autres pays européens au travers d’une collaboration avec l’Agence spatiale européenne (ESA). Le 16 septembre, deux experts de cette dernière ont justement passé une journée à l’EPFL pour faire le point sur le projet. L’épreuve a été réussie, avant le sprint final: fin novembre, l’expérience devra être livrée clés en main.
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