La Suisse joue un rôle de premier plan dans l’exploration de l’espace

Hipparcos: cartographier l’espace

Au IIe siècle av. J.-C., le savant grec Hipparque a dressé un premier inventaire des étoiles connues, répertoriant près de mille corps célestes. Plus de 2000 ans plus tard, le satellite Hipparcos (HIgh Precision PARallax COllecting Satellite) s’est à son tour consacré à cette tâche. Lancé par l’Agence spatiale européenne (ESA), il a d’abord permis de cartographier avec précision plus de 100 000 étoiles, puis deux millions d’étoiles ont été inventoriées dans un catalogue ultérieur. Le satellite a également contribué à une datation plus précise de l’âge de l’univers.

Alors qu’Hipparque utilisait un astrolabe pour effectuer ses mesures, le satellite Hipparcos était équipé d’un télescope de Schmidt. Pour ce dernier, le CSEM a développé une grille de modulation à travers laquelle la lumière perçue par le télescope est projetée sur des capteurs. Lancée en 1989, cette mission constitua l’une des premières participations de l’entreprise à l’exploration spatiale.

 

Rosetta et Philae: à la rencontre de la comète

Lorsque ce projet a été conçu, à la fin du XXe siècle, l’objectif était ambitieux et les exigences technologiques très élevées. Après un voyage de dix ans dans l’espace, la sonde Rosetta est arrivée en 2014 à proximité de la comète Tchoury et s’est mise en orbite. L’atterrisseur Philae s’est ensuite posé à sa surface pour prendre des photos et collecter des informations sur la glace et la croûte organique de la comète. La mission s’est terminée en 2016 lorsque Rosetta s’est écrasée sur Tchoury pour, comme Philae, y reposer à jamais.

Le CSEM a participé au développement de sept minuscules caméras haute définition, à faible consommation et très robustes. Elles ont permis à l’atterrisseur Philae de transmettre les premières images jamais réalisées depuis la surface d’une comète.

 

Envisat: observer l’évolution du climat

Les modifications de la couche d’ozone, la fonte de la calotte glaciaire arctique ou le recul de la mer d’Aral figurent parmi les phénomènes que le satellite Envisat a observés entre 2002 et 2012. Les informations collectées ont permis de mieux comprendre le changement climatique et de surveiller la pollution atmosphérique.

Parmi les instruments embarqués, le spectromètre MERIS (MEdium Resolution Imaging Spectrometer), dont le mécanisme de calibration a été conçu par le CSEM, était notamment chargé de recueillir des informations océanographiques. L’instrument a également livré des images impressionnantes de l’ouragan Katrina en 2005 ou encore de l’éruption du volcan Eyjafjöll en Islande en 2010.

 

RemoveDEBRIS: collecter les débris spatiaux

La multiplication des satellites météorologiques et de télécommunication a entraîné une accumulation des débris spatiaux dans l’espace. Dans le cadre du programme FP7, le projet européen RemoveDEBRIS a envoyé avec succès un satellite dans l’espace pour tester différentes technologies destinées à supprimer d’une orbite les débris qui pourraient entrer en collision avec des satellites en activité. Le projet ClearSpace, mené par la start-up suisse du même nom, représente la suite logique de cette initiative.

Le CSEM a mis au point un capteur de navigation visuel qui repose sur un système d’imagerie lidar 3D (détection et télémétrie par laser) et une caméra couleur 2D permettant de prendre des images précises de la cible à capturer dans des conditions difficiles d’éclairage. Cette technologie pourrait également être utilisée pour des missions vers Mars, la Lune ou un astéroïde, afin de permettre aux engins spatiaux de s’y poser avec une grande précision et en toute sécurité.

 

MTG 2023: l’atmosphère sous la loupe

Dirigée conjointement par EUMETSAT et l’ESA, cette mission comprendra trois paires de satellites – quatre satellites d’imagerie MTG-I et deux satellites de sondage MTG-S – placés en orbite géostationnaire à 36 600 km au-dessus de l’équateur. Ensemble, ils devraient améliorer la qualité et la précision des données pour établir des prévisions météorologiques à très court terme, voire lancer des alertes sévères. Ils permettront également d’effectuer une surveillance du climat, des particules fines dans l’atmosphère, telles que les cendres volcaniques, ou de la pollution de l’air.

Dans cette nouvelle constellation de satellites MTG , le sondeur infrarouge jouera un rôle important en déterminant le profil vertical de l’atmosphère en termes de vapeur d’eau et de température, deux facteurs essentiels pour mieux comprendre les conséquences du changement climatique. Pour cet instrument, le CSEM a développé, en partenariat avec Thales Alenia, un mécanisme de coin de cube qui balaie en continu le spectre infrarouge, dont les caractéristiques permettent de calculer la quantité de vapeur d’eau et la température.

 

PULSAR: l’innovation au service de l’exploration de l’espace lointain

Avec les télescopes spatiaux, les scientifiques disposent de moyens sans précédent de comprendre le fonctionnement de notre univers. Le télescope Hubble a permis des percées majeures en astronomie, et les attentes envers son successeur, le télescope James Webb, sont immenses. Lancé le 25 décembre 2021, le télescope est arrivé à destination le 24 janvier 2022, à une distance de 1,5 million de kilomètres de la Terre. Le potentiel de nouvelles découvertes se heurte toutefois à une limite physique: la taille réelle du télescope. La solution consiste à envoyer des éléments séparés dans l’espace et à les assembler en orbite à l’aide de robots autonomes. Cette approche est explorée par le projet PULSAR, financé par l’UE.

 

Le CSEM figurait parmi les huit organismes impliqués dans le projet et s’est concentré sur le développement d’un composant essentiel: le segment de miroir qui capture les images. Deux des six segments sont équipés de trépieds leur permettant d’ajuster leur position avec une précision d’un micron. Le logiciel utilisé pour contrôler et calibrer le système a également été développé par les ingénieurs du CSEM.

Actuellement, tous les regards sont tournés vers le télescope spatial James Webb.