Le technoblog d’Eric Charton

Quelle sera la prochaine révolution industrielle à l’échelle mondiale (et donc susceptible de produire ses effets sur le grand public et l’économie) ? Après l’automobile (années 30 à 50), l’avion (années 60), la micro-informatique (années 80), le réseau internet (années 90), il semble bien que l’accès à l’espace soit la prochaine grande étape. Un signe qui ne trompe pas: l’administration Obhama semble pousser ses administrations en ce sens. Avec une méthode toute américaine et qui a fait ses preuves dans tant de domaines: ne rien planifier ni décider, mais uniquement créer les conditions favorables pour que des initiatives privées et/ou individuelles (entrepreneurs, universitaires, étudiants) - y compris avec peu de moyens - se mettent à foisonner et produire de nouvelles idées.

L’enjeux? Ni plus ni moins que de lancer à la demande et facilement des micro-satellites, aussi normalisés que les PC, sur des orbites basses. La norme du satellite existe déjà: le cubesat, un cube de 10cm d’un poids de 1 kg. A l’intérieur de la boite, un ordinateur et une expérience ou une fonction. Tout est permis, seule l’imagination fixe les limites. Suivre des déplacements d’animaux, mesurer les absorptions de carbone de forêts, étudier l’espace, la terre, communiquer…

Exemple de cubesat de l’université de Tokyo.

Pour faire émerger ce marché, la principale difficulté est de mettre au point des lanceurs spatiaux simplifiés et accessibles.  Pour lever cet obstacle, on  commence donc par laisser s’épanouir les amateurs, les passionnés de fusées. On expédie aujourd’hui régulièrement en Amérique du nord- c’est d’ailleurs une compétition - des fusées amateur à 40 000 pieds (12 km), avec des moteurs N de 14000 Newtons/s vendus 800$. On va beaucoup plus haut (100 000 pieds) avec des plus gros moteurs, mais c’est encore délicat. Pour favoriser cette activité et anticiper son développement, en 2009, l’administration Américaine de l’aviation (FAA) a augmenté le plafond autorisé de ces engins amateurs qui peuvent désormais atteindre 150 kilometers (93 miles) d’altitude en déployant une énergie totale de 200,000 pound-seconde (soit 889 644 Newtons/s). Par plafond on entend que le vol de telles fusées est légal dans l’espace aérien aux USA (moyennant évidemment toutes les déclarations aéronautiques de rigueur, dont les NOTAM). Rien qu’avec ce groupe social des amateurs, une industrie de l’ingénierie spatiale à bas prix est en train d’émerger. Des entreprises telles que Cesaroni (très bon fabriquant Canadien), habituées aux institutionnels (missiles, propulsion) n’hésitent pas à traiter le marché des amateurs avec tous les égards. C’est toute une mentalité: imagine t-on en France Matra Aérospace commercialiser des moteurs fusées pour les clubs des école? Peu probable: même les moteurs fusée basse puissance (quelques Newtons/s) sont … purement et simplement interdits dans l’hexagone ?

Ici, en Amérique du Nord, attitude radicalement différente. Un gamin de 15 ans peut acheter un moteur de 160 Newtons/s  Cesaroni! Et ainsi naissent des vocations, des compétences, de futurs entrepreneurs. Cette méthode sans préjugés a produit tous les grands capitaines d’industrie Nords-Américains: Henri Ford, Bill Gates, Marc Zuckenberg, tous issus d’un amateurisme sophistiqué et éclairé et devenant des entrepreneurs.

Sachant qu’il faudrait probablement a peu près 250 à 350 000 Newtons/s pour mettre en orbite à 200 km un micro satellite (1  kg), et qu’on trouve actuellement pour 4000$ (prix estimatif) des moteurs de 40000 newtons/s amateur en vente chez Cesaroni,  28 à 35 000$ devraient suffire pour le propulseur d’un lanceur amateur capable de satelliser. Dans un foisonnement de compétitions, d’essais, d’enthousiasme, l’obstacle que constitue le micro-lanceur pour micro-satellite est donc en train d’être levé.  On parle des premiers lanceurs mis sur le marché à 150 000 $ (Prospector 6 par exemple) pour une capacité de satellisation de 10 kg.  En comparant le modèle de développement d’Internet, on peut imaginer  que d’ici dix ans, les nano-satellites commerciaux seront lancés pour 20 à 30000$ le kg. Tout ceci est bien sûr très approximatif, mais c’est globalement l’idée. Si on ajoute 10000$ pour l’électronique de bord (télémétrie, contrôle), 10000$ pour les accessoires (système d’éjection fuselage), et le prix du satellite, un projet universitaire bien monté devrait trouver moins de 50 000 $  pour lancer son satellite personnel. C’est un budget tout a fait conforme à ce que l’on peut rencontrer dans un laboratoire d’informatique, de physique ou d’astrophysique. Pour comparaison, le coût de satellisation de une tonne par Space X est de 10 millions de dollars (10 000  $ le kg).

Ça resterait donc assez cher (5 fois plus qu’un lanceur privé) mais ce serait beaucoup plus démocratique et surtout souple: on pourrait commander un lancement en quelques jours ou semaines là ou le spatial lourd exige des années de préparation. Les militaires américains l’ont bien compris. Ils estiment aujourd’hui qu’il serait bien plus commode de remplacer dans une constellation un micro-satellite de 1 à 10 kg en panne en envoyant son remplaçant avec un lanceur peu cher et déployable en quelques jours, que d’attendre qu’un gros lanceur coûteux soit prêt. Sans oublier que le nano-satellite peut être aussi très spécialisé: on lancerait rapidement en orbite une application particulière pour un besoin spécifique, un peu comme on installe un utilitaire pour gérer une tâche sur son PC. Un marché révolutionnaire, et totalement ingérable pour les gros lanceurs.

Rien n’est farfelu dans tout cela, les universités Indiennes y travaillent déjà, les Japonaises … La NASA s’en était approchée avec son programme suborbital SoundingRocket offert aux chercheurs universitaires. Encouragée par l’administration Obama l’agence Spatiale Américaine offre désormais un prix de 2 m$ au premier lanceur de nano-satellite opérationnel. Sans restriction: amateur, club d’École, Startup, tout le monde peut participer. La NASA a également envoyé récemment dans l’espace (ou à sa frontière) des smartphones sous Androids dans des cubesats à 2 reprises pour vérifier la résistance de ce type de configuration: le plus sérieusement du monde, l’officiel de la NASA indique que “l’industrie du Smartphone a dépensé [des milliards de dollars] et beaucoup d’énergie pour concevoir des matériels très peu onéreux [qui contiennent] plus de mémoire, de puissance de traitement et de capteurs (accéléromètres, gyroscopes) sur une micro-surface que bon nombre de satellites” !

Photo d’un des tests récents de Smartphone dans un Cubesat porté par un ballon stratosphérique menés par la Nasa (crédit NASA). 

Pour l’anecdote, la quasi totalité des produits utilisés est actuellement fabriquée en Amérique du Nord. Quelques universités s’y mettent en Europe (voire cette expérience de Montpellier) mais la démarche reste très lourde (Montpellier est associée au Cnes) et dépendante des lanceurs institutionnels (Robusta de Montpellier sera embarqué sur Vega). une approche très éloignée du foisonnement qu’on observe au sein des centaines de projets Nord-Américains qui impliquent aussi bien l’aspect satellite (matériel, informatique, capteurs) que la question du lanceur léger.

Et après? C’est la Lune qui sera visée par les amateurs. Et pour information un prix est déjà offert par Google pour cela …

Pour en savoir plus:

• Présentation sur le marché réalisée par le Ministère de l’industrie Japonais
• Article sur l’émergence du marché du nano-satellite
• Article sur les recherches encouragées par l’armée Américaine
• Présentation d’un des premier fabricants de lanceurs pour nano-satellites (Garvey Spacecraft Corporation)

Sur les Cubesats:

• www.cubesat.org
• www.cubesatkit.com
• www.clyde-space.com/cubesat_shop (boutique en ligne avec PC spécialisés)
• Page sur les initiatives de la NASA