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Des satellites « pas chers, performants,… »… mais pour
quels usages et quelles missions ?
LES NANOSATELLITES
LES SATELLITES
0
Kg
1 Kg 50 Kg 200 Kg 800 Kg
Pico Nano Micro Mini
1500 Kg
Moyen Gros
Demeter 130 Kg
(Myriades)
Corot 630 Kg
(Proteus)
Pleiades 1 000 Kg
EyeSat
4 Kg
(cubesat)
PocketQub 0,5 Kg
Alphasat 6 600 Kg
10 000 Kg
OUTIL PEDAGOGIQUE
POUR LES
ETUDIANTS
STANDARD CUBESAT
DEVELOPPEMENT COURT
COÛT FAIBLE
MINIATURISATION DES
TECHNOLOGIES
UTILISATION DE COTS
«FLY, LEARN and REFLY »
DEMONSTRATION TECHNOLOGIQUE
CONSTELLATIONS
COMPLEMENTAIRE DES GROS SYSTEMES
INTERÊT GRANDISSANT DES ACTEURS
CLASSIQUES DU SPATIAL
INTERÊT DE NOUVEAUX ENTRANTS
(faible coût)
2U 12U 3U 1U 6U 27U
10 cm U
LES CUBESATS
UN NOUVEL OBJET DANS LE PAYSAGE DU SPATIAL
LA MISE EN ORBITE
ORBITES VISEES Principalement des orbites basses polaires entre 350 Km et 800 km (idéalement 500 Km)
Respect de la Loi des Opérations Spatiales (en fin de vie rentrée dans l’atmosphère en moins
de 25 ans),
Antares 5%
Atlas 13%
Falcon 10%
Delta 3%
Minotaur 11%
Navette 3%
H-II 8%
SPARK (Super-Stypi)
1%
PSLV 10%
Rockot 1%
Soyouz 4%
Dnepr 21%
Vega 2%
CZ (Long March)
3%
Autre 5%
MOYENS DE LANCEMENT Par la plupart des lanceurs (Falcon 9, Soyouz, DNEPR, PSLV, …) en piggy-back (passager
« clandestin ») mais aussi par la Station Internationale (plus de 100 déjà lancés).
PIGGY-BACK?
NOUVEAUX DEPLOYER POUR DES CUBESATS 6U,12U, 27U
PREMIER VOL DU LANCEUR VEGA
LA MISE EN ORBITE
NOUVEAUX MOYENS DE LANCEMENT Nouvelles et nombreuses entreprises de lancement voient le jour
Objectif : 250 Kg en orbite basse pour un coût de l’ordre de 5 M€ !!!
VECTOR SPACE SYSTEM : start-up issue des fondateurs de SpaceX fondée en Avril 2016
Prévision
2017 : Premier vol le 3/5/17 de Vector-R
2018 : Lancements des Vector-R
2019 : Premier vol de Vector-H
2020 et au delà: 100 lancements/an
ROCKET LAB : société américaine et australienne
Le lanceur Vector pourra mettre entre 65 Kg (Vector-R)
et 125 Kg (Vector-H) en orbite basse à 400 Km
La plupart des places déjà vendues jusqu’en 2019
grâce à un système révolutionnaire de réservation par
internet (https://www.rocketlabusa.com/book-my-launch/)
Prévision
2017 : Premier vol le 25/5/17 (base en Nouvelle Zélande)
2018 et au delà: 50 lancements/an
Le lanceur Electron, dédié aux cubesats,
pourra mettre 150 kg en orbite basse à 500 Km
ETAT DES LIEUX
Plus de 800 CubeSats lancés depuis 1998
Plus de 1000 cubesats à lancer entre 2017 et 2021
ETAT DES LIEUX
LES ENTREPRISES CUBESAT
EQUIPEMENTS/PLATEFORMES
> 100 sociétés existantes
SERVICE DE LANCEMENT
> 20 sociétés existantes
SYSTEMIERS
Une dizaine de sociétés existantes, la plupart très diversifiées
BCT (Blue Canyon Technologies) US
Tyvak US
AAC microtec Suède
Clyde Space Ecosse
GomSpace Danemark
German Orbital Systems Allemagne
ISIS Hollande
Alén Space Espagne
Surrey Satellite Technologies Angleterre
LES MISSIONS CUBESAT MISSIONS SCIENTIFIQUES (Ambitieuses)
CPOD LEO 2017 Docking with 3U nanosatellites. Will demonstrate precision flying around each other and
then docking. Will enable to explore asteroids, moons and to inspect other spacecraft.
INSPIRE Earth escape 2017 Goal of two 3U INSPIRE spacecraft is to open deep space to CubeSats and demonstrate
necessary functions like telecommunication and navigation. Will be the first interplanetary
and deep space CubeSat.
RSat (Repair CubeSat) LEO 2017
Two 7 DoF robotic arms fitted with manipulators to enable inspection and servicing.
Operates with BRICSat that provides propulsion and attitude control. Magnetic docking
system will include power and data pass-through. Part of AMODS (Autonomous Mobile
On-orbit Diagnostic System).
CAPE-MIRCA LEO 2018 Micro return capsule is the first planetary atmosphere entry probe flight prototype to
measure density, temperature and composition. GAMASAT also has re-entry capsule and
will launch in 2016 with QB50, but not sure if and how capsule will be released.
Mars Cube One (MarCO) Mars flyby 2018 Two 6U deep space CubeSats were planned to be launched in 2016, but delayed due to
InSight Mars lander. They will flyby Mars during the landing of InSight and relay status in
real time, which is not possible today.
NEA Scout Asteroid
flyby 2019
First CubeSat to reach an asteroid and map it using an ~80 m2 solar sail for propulsion.
One of 13 6U CubeSats that will launch with a new NASA SLS rocket in 2018 which will
send Orion capsule on a trip around the Moon.
Lunar Flashlight Moon orbit 2019 First CubeSat to reach the Moon and the first to use lasers to look for water ice. Near
infrared lasers will shine light into the shaded polar regions, while the spectrometer
measures surface reflection and composition. One of 13 6U SLS CubeSats.
OMOTENASHI
Moon orbit,
2019
Will release a 1 kg lunar lander with inflatable airbags to demonstrate technology for low-
cost and very small spacecraft to explore the lunar surface and will measure the radiation
environment. One of 13 6U SLS CubeSats. Moon
surface
SWIMSat GEO 2021 6U CubeSat to monitor solar Coronal Mass Ejections (CMEs) and monitor Earth meteor
impacts. Might be the first CubeSat to geostationary (GEO) orbit, but too early to know for
sure.
M-ARGO 50-m
asteroid 2022
12U CubeSat from ESA to rendezvous with a small rapidly spinning asteroid and spend
around six months surveying with multispectral imager and laser altimeter.
DARCSIDE Europa,
Jupiter moon 2025
3U CubeSat flying with Europa Clipper spacecraft to study Europa's atmosphere.
Experiments are planned to be drag measurement and high energy particle detector.
LES MISSIONS CUBESAT
CONSTELLATIONS Planet 315 / 150+ 2013 3U Earth observation
Spire 53 / 100+ 2013 3U Weather / AIS / ADS-B
Planetary Resources 2 / 10 2014 12U Earth observation
Astro Digital (Aquila) 4 / 10+20 2014 6U / 16U Earth observation
Sky and Space Global 3 / 200 2017 3U IoT / M2M / Voice
GeoOptics 4 / 6 2017 6U Weather
Kepler Communications 0 / 140 2017 3U IoT / M2M PlanetiQ 0 / 18 2017 6U Weather
Magnitude Space 0 / 48 2017 6U IoT / M2M Hera Systems 0 / 9-48 2017 12U Earth observation
Capella Space 0 / 40 2018 12U SAR
Astrocast 0 / 64 2018 3U IoT / M2M (ELSE)
Fleet Space 0 / 100 2018 12U IoT / M2M AISTech 0 / 100 2018 6U IoT / M2M / ADS-B / AIS / IR imaging
Aerial & Maritime 0 / ? 2018 3U? AIS / ADS-B (partially GomSpace)
Helios Wire 0 / 30 2018 16U IoT / M2M Karten Space 0 / 14 2018 6U Earth observation / AIS
UnSeenLabs 0 / ? 2018 6U Spectrum monitoring
Promethean Labs 0 / ? 2018 ? Gas emissions
Earthcube 0 / 10 2018 ? IR imaging
Bluefield 0 / 22 2018 16U Methane emissions
NSLComm (SkyFi) 0 / 60 2018 3U Internet
Harris 0 / 12 2019 6U Weather
Orbital Micro Systems 0 / 32-40 ? 3U? Weather
Analytical Space 0 / ? ? 6U Relay / IoT / M2M
Blink Astro 0 / ? ? 3U IoT / M2M Transcelestial 0 / ? ? ? Optical comms
Terran Orbital (Tyvak) 0 / ? ? ? IoT / M2M ISIS / Innovative
0 / 16 ? 3U AIS Data Services
OFFRE CUBESATS EN FRANCE
Etudes Phase 0
Projets étudiants
Plateformes
industrielles 12U et plus
Club Nano
R & T
Maîtrise d’œuvre de
systèmes CubeSat 3U/6U
U-Space
Cartes RF
2GHz/8GHz
Propulsion
Electrique
Propulsion
Electrique EQUIPEMENTIERS,...
M.O.
INDUSTRIELS
Calculateur
NINANO
Propulsion
Electrique/ Roues
Antennes RF
Charnières
composites
UNIVERSITES/ECOLES DANS JANUS
Grenoble
Marseille
Paris
St Quentin
Brest
Lille
Montpellier
Toulouse
Bordeaux
Etude de la thermosphère avec
l’instrument FIPEX pour la mesure
de l’oxygène atomique
Etude de la thermosphère avec
l’instrument FIPEX pour la mesure
de l’oxygène atomique
UN SEUL SEGMENT SOL SITUE A L’ ECOLE POLYTECHNIQUE
DEUX CUBESATS 2U POUR LE PROJET QB50 (Belgique)
UNE STATION VHF/UHF UN CENTRE DE CONTRÔLE ET DE MISSSION
PREMIERS CUBESATS EN ORBITE
Lancement de 28 cubesats QB50 par un AtlasV: le 18 avril 2017
Acheminement vers l’ISS par un CYGNUS : le 22 avril 2017
Mis en orbite à partir de l’ISS : X-cubesat le 17/05/17
SpaceCube le 18/05/17
PREMIERS CUBESATS EN ORBITE
ROBUSTA1B Mesures des doses de radiations
sur des composants bipolaires
UN CUBESAT 1U
SEGMENT SOL SITUE AU CSU DE MONTPELLIER
UNE STATION VHF/UHF UN CENTRE DE CONTRÔLE ET DE MISSSION
PREMIERS CUBESATS EN ORBITE
Lancement le 23 juin 2017 par le PSLV-C38 de Sriharikota
Mise en orbite de 30 cubesats
PREMIERS CUBESATS EN ORBITE
PROJETS EN REALISATION ET FINANCES
3U
OGMS-SA
3U
3U
3U
2U
ROBUSTA3A
3U Prêt au lancement en juillet 2019
Prêt au lancement en juin 2018
Prêt au lancement en juillet 2018
Lancement par un SOYOUZ
entre 10/18 et 04/19
Prêt au lancement en mars 2019
Prêt au lancement en juillet 2019
Prêt au lancement en mars 2019
Etude de la rentrée atmosphérique
(IOD QB50)
Mission d’astronomie pour étudier
la lumière zodiacale et la voie lactée
et mission de démonstration
technologique
Mesure du spectre d’absorption de gaz
par diodes lasers pour détecter des
composés dus à la dégradation de
matériaux par les radiations solaires
(IOD QB50)
Mesure du flux et du spectre des
électrons de 1-20 MeV et des gammas
dans l’anomalie sud atlantique et les
cornets polaires
Caractérisation de l’Anomalie
Magnétique de l’Atlantique Sud et
corrélation ave les aurores boréales
Mission Méditerranée pour la collecte
de données issues de navires pour
effectuer des prévisions quantitatives
des épisodes cévenols
PROJETS EN COURS D’ETUDE
METEORIX (CSU CURIESAT)
Détection et caractérisation des météores par photométrie UV
ION-SAT (CSE ASTRONAUTIX) validation en orbite d’un sous système de propulsion pour cubesat
NIMPHSAT (CSUT) Validation technologique de composants hyperoptique (TAS et CNES), détecteur de particules (ONERA) et instrument CERN pour mesures de radiations
ATISE (CSUT/CSUG)
Mesures spectrométriques au limbe des aurores polaires et de l’airglow.
3 PROJETS EN PHASE B
2 PROJETS EN PHASE 0/A
SPECTRA (CSUT/ENSTA Bretagne) Ecoute du spectre radio-électrique
3U REP le 13/06/201 Prêt au lancement fin 2019
12U REP le 29/06/2017
Prêt au lancement fin 2020
3U REP le 11/09/2017 Prêt au lancement fin 2021
3U Prêt au lancement mi 2021
3 U Prêt au lancement fin 2020
M.O INDUSTRIELS
L’Offre NEXEYA
Réalisation d’un démonstrateur de
format 12 ou 16U avec ses moyens sol
associés
Validation en orbite du concept de la
plateforme avec la charge utile ARGOS
miniaturisée
Ce démonstrateur ouvre la voie pour :
• de nouvelles missions bas coûts institutionnelles
• positionne un acteur industriel français sur le marché international
prometteur des nanosatellites / petits satellites.
PRODUIT VISE: une plateforme nanosatellite 12U ou plus
• Haut de gamme en termes de capacité et d’exigences,
• Fortement modulaire,
• Adaptable avec un potentiel de croissance vers le format type 27U, voire au delà.
Pour aboutir à cette offre
L’Offre U-Space
CubeSats et Système complet
• Capture du besoin client
• Analyse Mission
• Conception des systèmes bord et sol
• Réalisation de la plateforme CubeSat ,
intégration de la charge utile et lancement
• Réalisation du centre de contrôle
• Opération de la plateforme
For m a t ion v i a p r o j e t Cube S a t
• Formation sur l’analyse mission
• Formations sur bancs satellite et système
• Formation sur l’assemblage, intégration et test
• Réalisation et lancement du CubeSat
• Accompagnement sur les opérations
3U 6U
M.O INDUSTRIELS
