TL ; RD : Il est difficile et coûteux de réparer des satellites dans l’espace. La NASA construit donc des robots semi-autonomes pour les entretenir en orbite. Ils veulent aussi construire des trucs en orbite à partir de rien.

Lorsque des satellites artificiels sont envoyés dans l’espace, il s’agit généralement d’une mission à sens unique. Leur durée de vie est définie par la quantité de carburant qu’ils transportent à bord. De nos jours, la plupart des satellites ont des panneaux solaires, mais même dans ce cas, il peut y avoir des échecs de déploiement. Il y a bien échecs de lancement de satellites documentés, mais dans l’espace il n’y a pas de stations-service. Ainsi, les ingénieurs doivent concevoir les systèmes satellites avec redondance. Cela les rend à leur tour lourds, complexes et coûteux. Finalement, une fois leur durée de vie effective terminée, la plupart des satellites sont soit abattus pour brûler dans l’atmosphère, soit stationnés sur des orbites de fond, devenant des déchets spatiaux.

La NASA a un plan pour changer cela. Ils veulent réaliser une mission de ravitaillement en carburant du satellite Landsat 7 en orbite. Orbitant à 700 km au-dessus de la Terre, le Landsat 7 est un ancien satellite d’imagerie terrestre. Il peut orbiter autour de la terre en 99 minutes et photographier la planète entière tous les 16 jours. Il l’a fait pendant 20 ans avant de manquer de carburant. Le plan consiste à faire approcher un robot du satellite et à le saisir avec un bras mécanique. Utilisez ensuite son bras robotique pour couper à travers l’isolation extérieure, couper deux fils, dévisser un boulon, connecter un tube et pomper 115 kg de carburant hydrazine.

Illustration Landsat 7 — NASA

Les lecteurs aux yeux d’aigle peuvent noter que des réparations dans l’espace ont déjà eu lieu. Et ils auraient raison. La première réparation orbitale a été effectuée par James van Hoften et George Nelson en 1984 pour réparer le satellite Solar Maximum Mission (SMM). Le télescope spatial Hubble a eu des missions de réparation et de maintenance en 1993, 1997, 1999, 2002 et 2009. La Station spatiale internationale a fait réparer son détecteur d’antimatière de 2 milliards de dollars en 2020. Mais de telles réparations majeures nécessitent l’envoi de personnes dans l’espace. C’est à la fois coûteux et gourmand en ressources.

Les réparations robotiques, comme l’Orbital Express 2007 de la DARPA, ont utilisé des machines sur mesure construites sur mesure pour s’amarrer à un satellite particulier. Ce ne sont pas des systèmes de réparation et de ravitaillement à usage général. Il y a aussi le problème de la latence dans les communications. Un satellite géosynchrone orbite à 35 000 kilomètres au-dessus de la Terre et la plupart des satellites ne sont pas conçus pour être réparés en premier lieu. Les systèmes de réparation doivent donc être semi-autonomes. Ce sont les problèmes que la NASA veut résoudre.

Il y a déjà eu un certain succès dans ce domaine. En 2019, MEV-1, un satellite fabriqué par SpaceLogistics, a entretenu l’un de ses propres satellites Intelsat 901, prolongeant sa durée de vie de cinq ans. D’ici 2024, Robotic Servicing of Geosynchronous Satellites, un autre projet financé par la DARPA, prévoit d’utiliser un engin robotique pour saisir des satellites disparus qui n’ont pas été spécifiquement conçus pour être amarrés, à l’aide de caméras et d’un télémètre laser. Il aura également deux bras. Un bras sera utilisé pour s’arrimer au satellite tandis que l’autre bras pourra être utilisé pour ouvrir des panneaux solaires non déployés.

Vidéo du concept DARPA

La deuxième mission Landsat 7 de la NASA, prévue pour 2025, est encore plus ambitieuse. Son robot OSAM-1 (On-orbit Servicing, Assembly, and Manufacturing 1) est conçu pour construire de toutes nouvelles structures en orbite. Il a une mission sœur, le Space Infrastructure Dexterous Robot (SPIDER), conçu pour assembler des objets dans l’espace. Combinant la fibre de carbone et les textiles avec des techniques similaires à l’impression 3D, OSAM-1 construira des poutres composites légères mais solides qui peuvent être combinées pour créer des composants structurels à utiliser dans la réparation et la maintenance d’objets en orbite. Des satellites plus faciles à réparer signifient des satellites moins chers. Et des satellites moins chers signifient plus de satellites.

Comme indiqué dans l’Index des objets lancés dans l’espace extra-atmosphérique, il y avait déjà 7 389 satellites individuels dans l’espace en avril 2021. La plupart d’entre eux sont utilisés pour les communications. Il y a une énorme industrie naissante pour la réparation et le recyclage de l’espace qui s’y cache. Si ces étapes fondamentales réussissent, les portes seront ouvertes à de nouvelles possibilités qui sont irréalisables aujourd’hui. Nous pourrons construire des structures plus grandes directement en orbite, nous pourrions faire des stations spatiales plus spacieuses qui favorisent les voyages spatiaux qui à leur tour favoriseront l’exploitation minière de l’espace à mesure que l’espace deviendra plus habitable, ce qui nécessitera des dépôts de stockage et ainsi de suite…

C’est le but ultime.