OUFTI-1, premier nano-satellite belge, est lancé dans l’espace le 22 avril


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Le premier est le nano-satellite OUFTI-1 (Orbital Utility For Telecommunication Innovation), premier nano-satellite belge, conçu par les étudiants de l’Université de Liège et de Hautes Ecoles de la région liégeoise. Projet éducatif sélectionné par l’Agence Spatiale Européenne dans le cadre du programme européen Fly Your Satellite !, le CubeSat de 10 cm de côté aura pour mission principale de mettre pour la première fois en orbite un relais pour les radioamateurs utilisant le système mondial de télécommunication numérique D-STAR.
 
Le deuxième équipement est le satellite Sentinel 1B d’observation de la Terre (programme européen Copernicus), dont le radar a bénéficié de l’expertise du Centre Spatial de Liège : le décryptage et l’exploitation des données d’observations seront réalisés grâce à des algorithmes développés au CSL-ULg.
 
Le nano-satellite OUFTI-1 sera placé sur une orbite elliptique inclinée de 98°, à une altitude comprise entre 450 et 660 km. Il devrait avoir une durée de vie opérationnelle d’environ deux ans.

Soirée « Espace » à l’ULg

OUFTI-1 et Sentinel 1B sont lancés le vendredi 22 avril à 18h02 heure locale de Guyane (23h02 heure belge). A cette occasion, l’Université de Liège organise une soirée événementielle consacrée au spatial et couronnée par la retransmission en direct du lancement.

En savoir plus

Soirée événementielle spéciale « Espace » le vendredi 22 avril, accueil à 20h30 au Complexe des Amphis Opéra de l’ULg – place de la République française à 4000 Liège. Programme : panels de discussion avec les acteurs étudiants, académiques et industriels du spatial en Wallonie / Découverte du CubeSat OUFTI-1 avec ceux qui l’ont conçu / Retransmission en direct du lancement depuis le Centre Spatial Guyanais à Kourou à 23h02 (horaire prévu).
Accès libre mais inscription obligatoire sur le site www.oufti-1.be (dans la limite des places disponibles)
 
RTC Télé Liège consacre un direct à l’occasion du lancement d’OUFTI-1, à partir de 22h00 jusqu’au lancement.
 
PHOTOS OUFTI-1 à télécharger sur www.ulg.ac.be/espacepresse

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OUFTI-1 : premier nano-satellite belge, conçu par les étudiants liégeois

Un des trois premiers CubeSats du programme Fly Your Satellite ! de l’ESA

Avec un patronyme inspiré par la savoureuse expression liégeoise (qui marque l’étonnement ou l’admiration)…OUFTI-1 (acronyme de Orbital Utility For Telecommunication Innovation) est un CubeSat sélectionné par l’Agence Spatiale Européenne (ESA) pour son programme éducatif Fly Your Satellite !
 
Le but du programme est de donner l’opportunité aux étudiants universitaires en Europe de développer de A à Z un nano-satellite, depuis les premières phases d’études et de conception jusqu’à la fabrication des composants et leur assemblage au sein du CubeSat.
 
Trois CubeSats européens ont été sélectionnés pour ce premier lancement dans le cadre du programme Fly Your Satellite !

  • AAUSAT4 / Université d’Aalborg, Danemark
  • e-st@r-II / Ecole polytechnique de Turin, Italie
  • OUFTI-1 / Université de Liège, Belgique

Le concept des CubeSats est né aux Etats-Unis au début des années 2000 à Stanford University et à la California State Polytechnic University.

OUFTI-1 : premier relais spatial pour les télécommunications numériques D-STAR

Le nano-satellite liégeois embarque pour la première fois dans l’espace la technologie de télécommunication numérique D-STAR, une technologie avancée utilisée depuis quelques années par la communauté mondiale des radioamateurs.  C’est sa première mission.
 
OUFTI-1 offre le premier relais spatial pour cette technologie, bien utile lorsque les relais terrestres font défaut ou ont été détruits, par exemple lors de catastrophes naturelles.
 
Il s’agit d’une technologie numérique développée en 2001 par la Japanese Amateur Radio League, permettant de transmettre de la voix et des données numériquement et simultanément. Ces communications peuvent être réalisées, non seulement par radio, mais également par Internet, un des avantages remarquables du D-STAR. De telles communications ne sont évidemment possibles que si les radioamateurs sont proches d’un relais ou connectés au web. Ce qui n’est pas nécessairement le cas dans des zones difficiles d’accès ou isolées à la suite d’une catastrophe naturelle par exemple. D’où l’utilité d’un satellite performant et peu coûteux qui peut relayer les communications critiques. Pour remplir ce rôle, OUFTI-1 contient un relais – entièrement fait maison – qu’il a fallu miniaturiser et adapter aux conditions extrêmes de l’espace, les deux principaux challenges du projet.
 
Pour se familiariser avec la technologie D-STAR et en prévision des liaisons radio avec le satellite, l’ULg s’est dotée dès 2008 du premier relais terrestre belge (connecté à l’Internet) du système D-STAR mondial, opérationnel sur le campus universitaire du Sart Tilman. Par ailleurs, les étudiants ont non seulement construit un satellite, mais aussi deux stations-sols pour satellite complètes, étroitement couplées au relais terrestre D-STAR.

Test de cellules photovoltaïques plus performantes

La deuxième mission d’OUFTI-1 est le test du comportement des cellules solaires du nano-satellite, cellules particulières puisqu’elles ont un rendement plus élevé que les habituelles cellules photovoltaïques (30% contre environ 15% habituellement).

Un projet conçu pour et par les étudiants

Les origines du projet OUFTI-1 remontent à septembre 2007 à la faveur d’une conversation entre le Pr Jacques Verly (Laboratoire d’exploitation des signaux et images, Département d’électricité, électronique et informatique, Faculté des Sciences appliquées, ULg) et un ingénieur de l’entreprise Spacebel, Luc Halbach, radioamateur lui-même. Le Pr Gaëtan Kerschen (Département d’aérospatiale et mécanique, Faculté des Sciences appliquées, ULg) a rapidement rejoint le projet.
 
Dès le départ, le CubeSat liégeois a été conçu comme un formidable instrument pédagogique, fédérant des étudiants de l’Université de Liège (ULg) et de Hautes Ecoles de la région. En 8 ans et demi d’existence, le projet a vu défiler plusieurs dizaines d’étudiants et a donné lieu à la réalisation de pas moins de 45 travaux de fin d’études (thèses de Master). Les différents composants du nano-satellite ont été conçus puis assemblés par eux avant d’être soumis à des tests sévères, au Centre spatial de Liège (CSL) de l’ULg et au Centre de Recherche et de Technologie spatiales (ESTEC) de l’Agence spatiale européenne (ESA), lesquels ont aussi prodigué d’importants conseils. Le projet a été géré au quotidien par Amandine Denis (Département d’aérospatiale et mécanique) jusque fin juin 2014, et ensuite par Xavier Werner (Département d’électricité, électronique et informatique, Faculté des Sciences appliquées, ULg) jusqu’à ce jour. Sébastien De Dijcker (Département d’électricité, électronique et informatique, Faculté des Sciences appliquées, ULg) et Valéry Broun (Haute Ecole de la Province de Liège) ont aussi joué des rôles clés, notamment dans la finalisation des segments espace et sol du système OUFTI-1.

OUFTI-1 en quelques données

  • Cube de 10 cm de côté (en comparaison, Sentinel 1B a une hauteur de 4 m - Soyouz a une hauteur de 50 m)
  • Poids de 1 kg
  • Puissance disponible de l’ordre de 1 watt
  • Altitude par rapport à la Terre : de 450 km à 660 km (orbite elliptique).
  • Fréquences du satellite (longueur d’onde) : 145 MHz et 435 Mhz (2m et 70 cm)
  • Vitesse du satellite :  28.000 km/h
  • Inclinaison de l’orbite par rapport à l’équateur : 98 degrés (orbite quasi-polaire)
  • Durée de vie liée à l’orbite (ré-entrée atmosphérique) :  +-20 ans.
  • Durée de vie liée aux composants électroniques (limitée par les radiations) : de l’ordre de 2 ans
  • Taille des antennes : 50 cm et 17 cm
  • Révolution autour de la Terre : un peu plus d’1h30

Le Centre Spatial de Liège et le programme SENTINEL d’observation de la Terre

L’ULg et son Centre Spatial de Liège (CSL ULg) sont aussi très directement concernés par le gros satellite de 2.300 kg , Sentinel 1B, qui accompagne OUFTI-1 dans le Soyouz lancé le 22 avril, et qui bénéficie lui aussi du savoir-faire spatial liégeois. En effet, ce satellite européen emporte un radar (SAR, Synthetic Aperture Radar) qui va observer la Terre par tous les temps et dont les observations sont décryptées et exploitées grâce à des algorithmes développés par le groupe SAR de CSL.

Les satellites européens Sentinel

Dans le cadre du programme Copernicus, l’UE a décidé de « doter l'Europe d'une capacité opérationnelle et autonome d'observation de la Terre ». Cinq groupes de satellites, appelés Sentinel (Sentinel 1 à Sentinel 5), sont construits sous la responsabilité de l’Agence Spatiale Européenne (ESA), chaque groupe étant chargé d’observations très spécifiques de la Terre et de son atmosphère. Dans chaque groupe, plusieurs (4) satellites seront lancés à intervalles réguliers de façon à augmenter la fréquence des observations.
 
Ce programme européen ambitieux est destiné à poursuivre – avec  des instruments plus performants en résolution spatiale, spectrale et temporelle – les observations du très gros satellite européen ENVISAT (8 tonnes, la taille d’un autobus) qui a, avec succès, observé la terre et son atmosphère, de 2002 à 2012.

CSL et l’observation de la Terre

C’est le fruit d’une longue expérience au CSL. Deux des dix instruments, MERIS et GOMOS, à bord du satellite ENVISAT, avaient été longuement testés au CSL.
 
En plus des softwares pour les satellites Sentinel 1, les instruments MSI (Multi Spectral Instrument) des Sentinel 2, construits par Airbus Defense and Space (Toulouse), sont testés au CSL.
 
Le premier des satellites Sentinel 3 (3A) a été lancé le 17 février dernier. Il emporte un instrument appelé OLCI (Ocean and Land Colour Instrument). CSL a été responsable de la conception, de la fabrication, de la qualification et de la fourniture du mécanisme de calibration de l’instrument OLCI.
 
La mission Sentinel 4 avec l’instrument  UVN (Ultraviolet- Visible- Near infrared) sera embarquée sur les satellites météorologiques géostationnaires MTG (Météosat de 3e génération) en 2017. CSL a été chargé  de  réaliser le système de calibration en vol de UVN.
 
TROPOMI (TROPOspheric Monitoring Instrument) est un spectromètre construit par Airbus Defense and Space (Pays-Bas).  Les très longs et complexes tests thermiques et de vibration de cet instrument ont été réalisés avec succès au CSL en 2014 et 2015.  Cet instrument sera une charge utile importante du dernier des satellites Sentinel, Sentinel 5 P, avec P comme Precurseur, qui devrait être lancé en fin de cette année 2016.
 
Pour résumer les apports du CSL aux observations de la Terre et de son atmosphère,  on  peut mentionner que :

  • Le CSL est impliqué dans ces observations depuis le début de ce siècle.
  • Le CSL participe activement à une série d’instruments dans tous les satellites Sentinel, qui vont  assurer notre sécurité écologique et le développement durable de notre planète dans les prochaines décennies.

A propos du CSL

Créé par l’Université de Liège, le Centre Spatial de Liège est un centre de recherche axé sur l’instrumentation spatiale, disposant d’installations d’essais environnementaux au service de l’Agence Spatiale Européenne (ESA), de l’industrie spatiale et des entreprises régionales.
 
Ses équipements remarquables sont notamment constitués de cuves de différents diamètres dans des salles ultra-propres, permettant de réaliser des tests reconstituant l’environnement spatial auquel les satellites et leurs instruments seront soumis. De nombreux instruments scientifiques de missions remarquables de l'ESA et certaines de la NASA ont été conçus et construits au CSL, d’autres ont également fait l'objet d'une qualification spatiale dans les salles blanches du  CSL : EIT-SOHO, OM-XMM, FUV-SI-IMAGE, OMC-Integral, HI-STEREO, COROT, PACS-HERSCHEL, PLANCK, SWAP-Lyra-Proba-2, JUNO, Gaia, TROPOMI, MIRI-JWST, EUI-HI- Solar Orbiter, CHEOPS, WISPR-Solar Probe Plus, FUV-ICON, MSI, etc.
 
Les expertises du Centre se focalisent donc sur le développement d'instrumentation spatiale innovante. Dans ce cadre, le CSL développe des technologies avancées en optique, électronique, mécanique, thermique et participe activement à de nombreux projets du Plan Marshall dans les pôles Skywin et Mecatech.
 
Le CSL emploie une centaine de personnes hautement qualifiées au LIEGE science park du Sart Tilman.
 
www.csl.ulg.ac.be