Breakthrough Starshot : les plus petits satellites du monde sont en orbite

Un jour peut-être, certaines missions spatiales interplanétaires, voire interstellaires, seront menées par des flottilles de nanosatellitesnanosatellites. Le chemin vers un tel objectif est encore long et parsemé d'embûches techniques mais l'on vient pourtant de franchir une étape importante. En effet, depuis le 23 juin, les plus petits satellites jamais conçus flottent en orbite basse autour de la Terre.

Baptisés Sprite (lutin, en anglais), ces six nanosatellites ne pèsent pas plus de 4 g chacun. Ils se présentent sous la forme d'une carte électronique de 3,5 cm de côté sur laquelle sont intégrés des cellules photovoltaïquescellules photovoltaïques, des capteurscapteurs, un microprocesseurmicroprocesseur et un transmetteur radio. Alimenté par le Soleil, un nanosatellite Sprite peut produire 100 milliwatts qui suffisent à faire fonctionner tous ses systèmes et communiquer avec la Terre.

Cette expérimentation est le fruit du travail de Breakthrough Starshot, un projet lancé début 2016 à l'initiative du milliardaire russe Yuri Milner et soutenu par le physicienphysicien Stephen HawkingStephen Hawking. L'objectif est de concevoir une sonde interstellaire miniature propulsée par une voile photonique pour aller explorer Alpha du Centaure et atteindre l'exoplanète Proxima b (découverte il y a un an autour de Proxima du CentaureProxima du Centaure). Un périple de 4,2 années-lumière que le vaisseau accomplirait à 20 % de la vitesse de la lumière avec l'objectif d'atteindre sa destination au cours du XXI^e siècle.

Un nanosatellite Sprite a déjà communiqué avec la Terre

Pour parvenir à concrétiser cette idée audacieuse, Breakthrough Starshot s'appuie sur les travaux de Zac Manchester. Cet ingénieur aérospatial à l'université Cornell (États-Unis) a conçu les nanosatellites Sprite. En 2011, il a réussi à lever plus de 74.000 dollars via la plateforme de financement KickStarter. Cette année-là, trois Sprite avaient été accrochés à l'extérieur de l'ISSISS pendant trois ans afin d'éprouver leur résistancerésistance. Ils sont revenus en parfait état de fonctionnement. Désormais membre de Breakthrough Starshot, Zac Manchester dispose des ressources de Yuri Milner pour poursuivre le développement.

Les six Sprite envoyés dans l'espace le mois dernier sont des prototypes encore très éloignés de ce que sera la sonde interstellaire qui doit voyager vers le système d'Alpha du Centaure. Ils ont été lancés avec deux satellites, le Venta (Lettonie) et le Max Valier (Italie). Un Sprite est fixé sur chacun des deux satellites tandis que les quatre autres attendent d'être lâchés dans l'espace.

Voici à quoi ressemble un nanosatellite Sprite. Sa carte électronique et les composants qu’elle intègre sont alimentés par une cellule photovoltaïque. © Zac Manchester

L'objectif de la mission est de recueillir des données télémétriques des capteurs embarqués (magnétomètresmagnétomètres et gyroscopesgyroscopes) afin d'étudier leur dynamique orbitaleorbitale à travers leurs mouvementsmouvements. Des signaux radio ont d'ores et déjà été reçus du Sprite fixé au Venta. Mais le second satellite Max Valier ne répond pas pour l'instant. Or, c'est lui qui embarque les quatre Sprite qui pour le moment ne peuvent pas être libérés. Malgré ce problème, qui sera peut-être résolu sous peu, Breakthrough Starshot considère que sa mission est déjà un succès.

Les nanosatellites Sprite sont indétectables par les radars qui traquent les débris spatiaux

L'un des principaux obstacles à lever dans un avenir proche est de faire en sorte que les nanosatellites puissent être facilement repérés et suivis par les radars qui surveillent les débris spatiaux. Car pour le moment, les Sprite sont si petits qu'ils sont indétectables et représentent un danger potentiel pour les vaisseaux SoyouzSoyouz qui font la liaison avec l'ISS. C'est pour cette raison que les nanosatellites n'ont pour le moment pas le droit d'évoluer au-delà de 400 kilomètres d'altitude au-dessus de la Terre.

Avant de partir pour Alpha du Centaure tractée par leur voile solairevoile solaire, les nanosatellites Sprite pourraient démontrer leur utilité en jouant les mouchards de l'espace lors de missions d'exploration. Déployés par des sondes interplanétaires par centaines, ils pourraient par exemple surveiller les conditions météorologiques spatiales, observer des astéroïdesastéroïdes, des luneslunes ou des planètes et effectuer des mesures. « Chaque mission de la NasaNasa pourrait emporter ce genre de nanosatellite afin de réaliser différentes mesures », pense Pete Worden, le directeur de Breakthrough Starshot. Futura suivra avec attention ce projet passionnant !