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La Nasa veut créer un télescope virtuel à l'aide de deux satellites

Julien Bergounhoux
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La Nasa veut créer un télescope virtuel à l'aide de deux satellites

Semper (à gauche), Calhoun, et Shah travaillent sur les technologies nécessaires à la création du télescope virtuel dont ils prévoient de faire la démonstration avec des CubeSats.

© NASA - W. Hrybyk

Pour pallier les limitations des télescopes existants, qu'ils soient terrestres ou spatiaux (alors limités en taille), une équipe de la Nasa cherche à concevoir un télescope spatial virtuel, né de l'utilisation conjuguée de deux satellites en parfaite synchronisation.

Des chercheurs ont déjà fait voler deux satellites de concert, mais personne n'en a jamais fait voler deux en formation tout en les alignant sur une cible astronomique bien spécifique assez longtemps pour effectuer des observations scientifiques. C'est ce que l'équipe de la Nasa a entrepris de réaliser : combiner les capacités de deux satellites pour créer un seul télescope "virtuel", à la puissance inégalée.

Menée par Neerav Shah, du Centre de vol spatial Goddard (Maryland), l'équipe conçoit un système de guidage, de navigation et de contrôle (GN&C) innovant pour obtenir une configuration orbitale de ce type. Les chercheurs travaillent en partenariat avec Emergent Space Technologies sur ce projet et utilisent des composants (capteurs, actuateurs, systèmes de communications) en libre circulation commerciale combinés à des algorithmes développés en interne. Les recherches sont financées à hauteur de 8,6 millions de dollars par la Darpa (Agence américaine de recherche de projets avancés de défense). Le système détectera le positionnement inertiel des deux véhicules spatiaux, les alignant vers une même cible et ajustant leur position indépendamment l'un de l'autre pour que la configuration reste viable.

Le prototype, baptisé VTAS (Virtual Telescope Alignment System), subira des essais au sol très rigoureux avant d'être testé sur deux CubeSats, des petits satellites de recherche low-cost. En conjuguant leurs efforts, les deux mini-satellites créeront un coronographe pour examiner la couche externe du plasma solaire. Les satellites seront lancés dans une orbite terrestre basse relativement élevée. L'un d'entre eux sera équipé d'un système de communication direct (de satellite à satellite sans passer par un relais au sol), de propulseurs, d'un logiciel GN&C et d'un disque occulteur (pour bloquer une lumière forte afin de pouvoir en observer une autre, plus faible). L'autre, positionné 20 mètres sous le précédent, emportera le coronographe, une balise laser et des équipements de communication.

Cette technologie pourrait être appliquée à plusieurs champs d'études astronomiques, notamment la détection d'exoplanètes ou de l'horizon des trous noirs. D'autres missions couvrant ce même champ d'étude sont d'ailleurs en cours, notamment la mission Proba-3 (PRoject for On-Board Autonomy) de l'Agence spatiale européenne (ESA), et le projet LISA Pathfinder sur lequel collaborent les deux agences spatiales.

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