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Exemples de missions CubeSats |
GOMX-3 est une collaboration entre l'ESA et GOMspace (Danemark) embarquant différentes charges utiles de démonstration technologique :
Focus sur l'émetteur bande-XDe nombreux types de missions sont maintenant rendus possibles par la miniaturisation des charges utiles, qu'elles soient scientifiques ou technologiques. L'une des principales limitations de ces missions en orbite basse est le volume de données pouvant être téléchargées par orbite. Actuellement, les CubeSats embarquent des sous-systèmes de télémétrie UHF et bande-S qui permettent de télécharger jusqu'à quelques centaines de mégaoctets (Mo) par jour. Ce volume de données est limité par la durée de visibilité entre la station sol et l'antenne du satellite ainsi que le débit (~100 ko/s en UHF et ~1Mo/s en bande-S). Afin d'augmenter les taux de transmission tout en restant compatible avec les stations sol existantes, le CNES et l'ESA ont voulu tester un émetteur-récepteur en bande-S et un émetteur en bande-X, tous deux miniaturisés pour le format CubeSat. L'émetteur en bande-X permet des débits de l'ordre de plusieurs Go par survol d'une station sol compatible bande-X (entre 3,4 et 5 m dans ce cas), tout en étant adapté aux dimensions d'un CubeSat-3U (< 10 W et 300 g pour le sous-système).
Après une année d'opération, le satellite a effectué sa ré-entrée atmosphérique. Tous les objectifs ont été atteints et la mission nominale a même été dépassée, permettant de démontrer d'autres capacités.
L'objectif de la mission QB50 est de démontrer la possibilité de lancer un réseau de satellites construits par des équipes universitaires à travers le monde pour effectuer une étude scientifique de la basse thermosphère. De nombreux enjeux du standard CubeSat se retrouvent à travers les différents objectifs de cette mission :
Focus sur l'étude scientifique de la thermosphèreLa majeure partie des CubeSats de QB50 a comme objectif scientifique d'effectuer des mesures in-situ en de nombreux points de la thermosphère. Par le passé, cette région a été étudiée par des satellites aux orbites très elliptiques (périgée à 200 km et apogée à 3000 km), ne permettant de passer que quelques dizaines de minutes dans la zone d'étude. Les différentes techniques actuelles sont limitées. Les fusée-sondes ("sounding rockets") permettent d'obtenir des mesures durant quelques minutes et le long d'une unique colonne. Des mesures à distance sont faites depuis le sol et des orbites plus élevées, typiquement entre 600 et 800 km. L'environnement est sondé grâce à la diffusion d'un signal de référence. De telles mesures sont rendues difficiles par la raréfaction de l'atmosphère dans la basse thermosphère qui empêche d'obtenir des signaux de retour de qualité. Le moindre coût des CubeSats permet d'accepter la très courte durée de vie inhérente à une orbite très basse, offrant une étude in-situ d'une période de plusieurs mois. Trois types d'instruments sont répartis parmi les satellites (un type par CubeSat), offrant ainsi une étude poussée des différents paramètres régissant le comportement de cette région de l'espace.
De nombreux projets de CubeSats sont développés dans le cadre de C2ERES (Campus et Centre de Recherche pour l’Exploration Spatiale), le pôle spatial de l'Université de Recherche PSL conjointement piloté par le LabEx ESEP et le Master OSAE. En août 2017, on en dénombre pas moins de 8, à des stades de développement différents :
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