Le premier satellite en bois sera lancé en fin d’année

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Et si les futurs satellites étaient construits en bois ?
C’est le pari de la société finlandaise Arctic Astronautics, qui a développé son premier nanosatellite en bois.

Baptisé “WISA Woodsat”, ce satellite servira à étudier le comportement et la résistance de son enveloppe inédite dans des conditions extrêmes pour de futures missions.

Son lancement est prévu pour la fin de l’année.

Un satellite en bois !

L’ESA (l’agence spatiale européenne) s’apprête à participer au lancement d’un nouveau type de satellite : un satellite en bois !
Imaginé par Jari Mäkinen, le fondateur d’Arctic Astronautics, ce satellite, nommé “WISA Woodsat” pourrait être le satellite du futur.

Il se présente sous la forme d’un cube de 10x10x10 cm et ne pèse pas plus d’un kilogramme.
Ce satellite repose sur la technologie du “Kitsat”, un mini-satellite à vocation éducative, ultra léger. Sa particularité repose sur sa construction externe, élaborée à partir de panneaux de contreplaqué.
Le matériau de base utilisé ici pour le contreplaqué est le bouleau, “le même que celui que vous trouverez dans une quincaillerie ou pour fabriquer des meubles”, explique l’ingénieur en chef de Woodsat et cofondateur d’Arctic Astronautics, Samuli Nyman, dans un communiqué de l’ESA.

Mais comme le contreplaqué ordinaire est trop humide pour être utilisé dans l’espace, les spécialistes ont choisi de placer leur bois dans une chambre à vide thermique pour le sécher.
Ensuite, ils ont ajouté un dépôt de couche atomique en ajoutant une fine épaisseur d’oxyde d’aluminium.
Cela devrait permettre à la fois de minimiser les vapeurs indésirables du bois, plus connues sous le nom de “dégazage” dans le domaine spatial, et de protéger le bois contre les effets érosifs engendrés par l’oxygène atomique une fois dans l’espace. 

Plusieurs vernis et laques appliqués sur le bois seront également testés.

L’utilisation du bois permettra de réaliser d’importantes économies face au métal utilisé habituellement, mais également de réduire les débris spatiaux grâce à la désintégration des parties en bois au terme d’une mission.
L’ESA précise que les seules pièces externes qui ne seront pas en bois sont des rails d’angle en aluminium utilisés pour son déploiement dans l’espace ainsi que sa perche à selfie qui sera en métal.

Sa mission principale sera de récolter un maximum de données quant à la tenue et la longévité du bois lors d’une exposition prolongée à des conditions extrêmes et de définir sa potentielle utilisation dans la technologie spatiale.
Il s’agit également de sensibiliser le secteur spatial à la combinaison technologie/ écologie en axant la priorité sur le recours à des matériaux plus durables, même dans des conditions difficiles.

Plusieurs capteurs et outils d’étude à bord

Pour réaliser des relevés et vérifier le bon fonctionnement du satellite, il embarquera à son bord plusieurs éléments fournis par la section “Physique et chimie des matériaux” de l’ESA.
Le premier élément embarqué indispensable sera un capteur de pression permettant d’identifier la pression locale dans les cavités embarquées.
Il effectuera des relevés dans les heures et les jours qui suivront la mise en orbite.
Il est essentiel pour assurer une mise sous tension optimale des systèmes à haute puissance et des antennes radiofréquence. En effet, si des petites quantités de molécules se retrouvaient dans la cavité, les systèmes à haute puissance et les antennes pourraient subir plusieurs dommages et donc ne pas fonctionner correctement.

Le capteur de pression est construit pour l’ESA par Sens4, une société danoise qui s’occupe de fabriquer des équipements de mesure et des solutions pour la mesure du vide, de la pression et de la température. 

Le satellite embarquera également une LED munie d’une photorésistance qui détectera lorsqu’elle s’allume et qui sera alimentée via un plastique conducteur imprimé en 3D et appelé PEEK (polyéther éther cétone).
Celle-ci permettra d’ouvrir les perspectives d’une puissance d’impression de système d’alimentation et même des transferts de données pour les futures missions spatiales.

Une microbalance à cristal de quartz sera également du voyage. Extrêmement sensible, elle servira d’outil de surveillance d’éventuelles contaminations en mesurant tout dépôt faible allant jusqu’au nanogramme provenant de l’électronique embarqué et des surfaces en bois elles-mêmes.
Cette microbalance a été construite par OpenQCM, une société italienne, qui s’est également chargée de l’ensemble du circuit imprimé hébergeant les trois démonstrateurs avec capteurs intégrés.

Des caméras embarquées

Le WISA Woodsat embarquera aussi deux caméras, dont une placée sur une perche à selfie. Celle-ci pourra suivre l’évolution du contreplaqué et prendre des photos pour voir son comportement à différentes étapes. 

La perche à selfie a nécessité une conception et une fabrication minutieuses, puisque sa structure devait être assez petite afin d’être placée à l’intérieur du minuscule satellite lors du lancement, avant de se déployer aussi loin que possible une fois dans l’espace. La société d’ingénierie finlandaise Huld, chargée de sa conception, estime que ce projet est devenu un point de référence important pour d’autres projets de mécanique spatiale.

Le satellite transportera aussi une radio permettant aux amateurs de relayer des signaux radios ainsi que des images dans le monde entier. Pour pouvoir suivre ce signal radio et la liaison descendante des données, il faudra se munir d’une station au sol pour la somme de 10€. 

Un premier vol d’essai réussi

Le 12 juin dernier, le modèle d’essai du satellite a effectué un premier vol stratosphérique, depuis le centre scientifique finlandais Heureka.
Ce vol devait permettre avant tout de tester les systèmes embarqués ainsi que les caméras dans des conditions proches de l’environnement spatial.

Après avoir atteint les 31,2 km d’altitude, le ballon a explosé comme prévu et tous les systèmes ont fonctionné, laissant ainsi le satellite redescendre en parachute avant d’atterrir dans en forêt.
Le lancement du WISA Woodsa est prévu d’ici la fin de l’année, sur une orbite polaire comprise entre 500 et 600 kilomètres d’altitude, et s’effectuera depuis le site de lancement Rocket Label situé en Nouvelle-Zélande.

Cette nouvelle construction de satellite montre déjà de nombreux avantages, aussi bien d’un point de vue environnemental que financier.
Arctic Astronautics n’est d’ailleurs pas la seule société à s’intéresser de près aux satellites en bois.
En effet, le Japonais Sumitomo Forestry travaille également sur son propre modèle en bois, espérant ainsi réduire les déchets spatiaux, grâce à une combustion lors de la descente du satellite sur Terre. Son lancement est prévu d’ici 2023.

Communiqué de l’ESA.

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Photo de couverture : image d’illustration.