Gama, entreprise aérospatiale française, vient de lancer sa première voile solaire vers l’espace, avec le soutien du CNES et d’entreprises privées dont CMA CGM, acteur mondial de la mer, de la terre, de l’air et de la logistique solutions. Un nouveau moyen de propulsion spatiale révolutionnaire !
La Voile Solaire : un moyen de propulsion révolutionnaire
Les voiles solaires reposent sur la propulsion photonique, utilisant la pression produite par les photons lorsqu’ils rebondissent sur une surface réfléchissante. La force est faible, mais lorsqu’elle est appliquée sur une grande surface et dans le vide de l’espace, elle permet au vaisseau spatial d’accélérer continuellement. Avec une accélération continue, une voile solaire pourrait théoriquement devenir le vaisseau spatial le plus rapide fabriqué par l’homme. Semblable à la navigation maritime, c’est la position de la voile par rapport aux rayons du soleil qui va déterminer la trajectoire de l’engin. Et comme avec une voile classique, il est donc possible de s’éloigner du Soleil mais aussi de s’en rapprocher en naviguant « au près ». « Dans l’espace, la pression radiative du soleil permet une accélération constante. Résultat ? Des missions 10 à 20 fois moins chères et qui ne sont plus limitées par un budget carburant. l’espace lointain ou les orbites instables” , précise Andrew Nutter, co-fondateur de Gama.
Lancement de la mission Gama Alpha
La première mission de démonstration de Gama, ” Gama Alpha “, est un satellite placé en orbite à 550 km d’altitude par une fusée SpaceX Falcon 9 le 3 janvier 2023. Le cubesat 6U (de la taille d’une grande boîte à chaussures) ne pèse que 12 kilogrammes, y compris la voile emballée de 73,3 m2. « La première phase consistera à mettre en service le satellite, à établir les communications et à vérifier que tous les signes vitaux sont bons. La deuxième phase sera le déploiement des voiles. Le satellite sera mis en rotation lente, initiant la libération de quatre masses de tungstène à l’extrémité de chaque pétale de voile. La force centrifuge générée par la rotation est suffisante pour assurer le déploiement et la forme structurelle de la voile » assure Jordan Culeux, ingénieur système en chef chez Gama. L’objectif principal de Gama Alpha est de déployer et de contrôler la voile, démontrant qu’une très grande voile peut être contrôlée à partir d’un cubesat et recevant des données de vol pour améliorer les simulations et les algorithmes de contrôle. Démontrer une navigation soutenue sera l’objectif de la deuxième mission de Gama, Gama Beta. La phase finale pour Alpha consistera à désorbiter le satellite, en profitant de l’atmosphère résiduelle de la Terre à l’altitude de la mission. La grande surface et la petite masse entraîneront une désorbite rapide du satellite, minimisant le risque de débris et démontrant également qu’une voile peut être utilisée pour désorbiter les satellites en fin de vie.Le développement du satellite a duré deux ans, avec de nombreux prototypes et itérations du système de pliage et de déploiement de la voile, ainsi que le développement de simulations et de logiciels pour contrôler l’engin spatial. Une partie de la plateforme (systèmes électriques, télécommunications, cartes embarquées, etc.) a été fournie par la société lituanienne NanoAvionics . “La technologie développée par Gama est unique en ce sens que l’entreprise travaille sur le déploiement et le contrôle de surfaces toujours plus grandes dans l’espace. Notre capacité à déployer une voile de la taille d’un court de tennis depuis un satellite à peine plus gros qu’une boîte à chaussures ouvre de nouvelles perspectives” déclare Thibaud Elzière, co-fondateur de Gama.
Gama Beta et au-delÃ
La mission Gama Alpha sera suivie de Gama Beta, pour démontrer la propulsion et la navigation à voile. Alors qu’Alpha concerne le déploiement de la voile, Beta sera lancée à deux fois l’altitude et se concentrera sur la “navigation”, allant de A à B en utilisant uniquement la propulsion photonique et en prouvant tous les éléments clés de la technologie. Avec cet héritage de vol, Gama s’associera à des agences spatiales et à des partenaires commerciaux pour ouvrir l’accès à l’espace lointain. ” En bref, nous construisons l’infrastructure de transport spatial de demain. Alors que les entreprises sont aujourd’hui focalisées sur l’orbite terrestre basse, nous avons décidé de regarder plus loin et de préparer les opérations spatiales de demain. Grâce à la voile solaire, nous offrons une alternative économiquement viable pour continuer à explorer le système solaire et mener à bien des missions de plus en plus complexes » conclut Louis de Goüyon Matignon, co-fondateur de Gama.
