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Article du Figaro

Annoncé en janvier 2020 par Emmanuel Macron, le vol spatial de France Relance vient d’être finalisé. Il mobilise 515 millions d’euros, financés via le plan de relance européen destiné à aider les entreprises à sortir de la crise du Covid 19.

Les crédits dédiés au volet spatial ont été répartis entre 3 domaines prioritaires : la finalisation d’Ariane 6, successeur de la fusée européenne Ariane 5, à hauteur de 165 millions, le soutien à l‘innovation (200 millions) et le financement de la recherche (150 millions).

Au total, 91 projets ont été sélectionnés par le centre national d’études spatial (CNES) et validé par la direction générale des entreprises (DGE) à Bercy, pilote du volet spatial. Plus de 260 entreprises ont été créés ou maintenues. La moitié des entreprises lauréates du processus de sélection sont des start-up , des TPE ou des PME.

Le travail engagé pour développer l’industrie spatiale françaises porte ses fruits. C’est une excellente nouvelle ! La filière a répondu présente avec des projets ambitieux et les germes de nouvelles alliances entre grands groupes, PME et start-up ont été posés. Je salue la mobilisation du CNES, déclare Bruno Lemaire, le ministre de l’économie, qui dévoile, ce lundi, les lauréats du dispositif nanosatellites.

Son ambition est de structurer une filière afin que la France prenne le leadership dans ce domaine face aux Etats-Unis., qui ont déjà des acteurs de premier plan, tel que Planet. Les 3 meilleurs projets, sur un total de 22 sélectionnés, feront l’objet de démonstration ou de validation en orbite de charges utilises ou d’équipements pour nano-satellites d’ici fin 2024, précise t’on à Bercy. Parmi eux, le projet LiFi (Light Fidelity) ,lancé par la start-up Oledcomm, qui doit permettre de tester dans l’Espace, en première mondiale, cette technologie de communication sans fil par la lumière, qui a déjà fait ses preuves sur terre.

D’autres projets retenus sont au stade de l’étude de faisabilité et doivent gagner en maturité, tels qu’Alpha, un système de propulsion par voile solaire pour nanosatellites, imaginé par la société Gama, ou encore InsideR, un démonstrateur d’un système de capture de débris spatiaux de toute taille, appliqué aux nanosatellites.

Viseurs stellaires, capteurs quantiques…

Le volet spatial du plan de relance finance également à hauteur de 75 millions cinq projets collaboratifs de recherche, associant des acteurs historiques à des start-up dont certaines ne travaillent pas encore dans le domaine spatial. C’est par exemple le cas du consortium Terminaux pour les Télécoms par satellites, dont Thales Einea Space (TAS) est chef de file. Il intégre au sein d’un consortium des jeunes pousses, comme la normande Einea, pour développer des terminaux qui seront utilisés par les abonnés d’internet haut débit distribués par VHTS Konnect, un satellite de nouvelle génération ultra-puissant d’Eutelsat, qui doit être lancé début septembre. Un autre consortium, piloté par Airbus Space, travaille sur le développement d’un système de communications optiques entre des satellites placés en orbite et le sol.

La France doit financer ses start-up spatiales

Les événements dramatiques aux portes de l’Europe l’illustrent, le déploiement de constellation de satellites d’observation de la terre en temps réel est crucial pour des questions de souveraineté, mais aussi en cas de conflit. Les Etats-Unis ont pris une avance considérable dans ce domaine. En 2015 et 2016, les budgets de la Darpa se sont déplacés des drones vers les lanceurs et constellations.

Une remontée en puissance accélérée par une évacuation alarmante du Pentagone sur la supériorité chinoise à horizon 2025 dans le spatial et 2030 dans le maritime. Au-delà de la conquête spatiale, c’est avant tout en an anticipation d’un conflit majeur avec la Chine que la Space Force cherche à être en mesure de déployer des constellations en orbite terrestre basse en moins de 48 heures. En atteste le foisonnement de start-up de lancement de satellites de petites tailles : le financement de ces technologies n’est pas un sujet outre-atlantique.

Malgré une prise de conscience récente, avec le plan d’investissement France 2030,et le don Cassini pour l’Europe, il est urgent de réorganiser le financement du secteur aérospatial vers les domaines prioritaires. Il faut s’assurer en premier lieu d’un accès à l’espace compétitif. Sans cela, il sera illusoire de développer des systèmes de communication, d’observation et de localisation en orbite car ils seront structurellement au moins cinq fois plus chers que les Américains. Nous dévons également favoriser l’émergence de plus de start-up , en nous appuyant sur nos centre de recherche comme Onera. Depuis 18 mois, une douzaine de start-up se sont lancés, incluant Maia, le mini-lanceur d’Ariane. C’est encore trop peu et aucune n’est financée correctement. Les meilleures ont levé entre 2 et 5 millions d’euros tout inclus, alors qu’il faut au minimum 100 millions d’euros pour effectuer un premier vol dans l’espace.

Si vous voulons voir 2 ou 3 start-up réussir leur premier vol, il faut en démarrer au moins une dizaine, pour un budget global de estimé autour de 500 millions. L’état et BPI France pourraient amorcer leur financement grâce à des fonds de capital risque , créant ainsi des conditions de la confiance pour que des financements privés puissent se greffer au fur et à mesure.

L’autre secteur qui émerge est la fabrication dans l’Espace. La NASA préparant l’après ISS et se focalisant sur son programme lunaire, une douzaine de start-up américaines développent des stations spatiales privées pour y opérer des services. La fabrication de matériaux liées à l’électronique et le Care in Space pour les laboratoires pharmaceutiques sont un aperçu de nouveaux marchés dont l’importance ne va cesser de croître. Sans parler de montant, les Etats-Unis ont la possibilité de subventionner l’intégralité de projets de recherche avec très peu de contraintes. Le small Business Act permet de financer des sociétés de petites tailles ou à risques et sans fonds propres. En 2020, l’US Air Force a ainsi alimenté plus de 600 start-up pour 1 milliard de dollars. Cela correspond à ce que fait la DGA lorsqu’elle finance les avant-projets de l’ensemble de la BITD.

Le fait qu’une start-up gagne un gros contrat de la NASA ou de la Space Force lui permet aussi de lever des Fonds auprès de fonds d’investissements de la Silicon valley. Les plus gros gèrent chacun plusieurs dizaines de milliard de dollars et peuvent se permettre de perdre 100 millions. Ce n’est pas le cas en France+, ou le spatial s’apparent à la Deep Tech Aerospace où peut de fonds s’aventurent.

C’est précisément ces écosystèmes que nous devons créer. Il en faut plusieurs et de tailles différentes. Nous avons besoin d’au moins 2 ou 3 fonds de 300 à 4500 millions d’euros pour effectuer les investissements nécessaires sur le long terme, afin de faire émerger les start-up du spatial, et plus globalement les start-up de l’Aerospace en France. François CHOPARD est le fondateur de Starburst

Article de Jean-Luc Goudet publié le 07/08/2018

En 2016, des étudiants de l'école d'ingénieurs en aéronautique et spatial (IPSA) se sont lancés le défi de réaliser un CubeSat. Quatre ans plus tard, le projet a bien mûri. Baptisé Aragosat-1, ce CubeSat aura pour mission de prouver le fonctionnement d'un système propulsif, peu contraignant et capable de compenser la traînée atmosphérique des CubeSats ; il pourrait être lancé dès 2022. Marwa Kadhem, présidente d'IPSA One et responsable contrôle thermique du CubeSat, fait le point sur l'état d'avancement du projet. Parmi les nombreux projets d'étudiants qui souhaitent faire voler un CubeSat, le projet IPSA One, initié en 2016 par Chris de Claverie, Valentin Steichen et Jordan Culeux, se poursuit. Réunis au sein de l'association d’IPSA One, ces trois étudiants de l'IPSA, école d'ingénieurs de l'air et de l'espace, ont fédéré autour d'eux une équipe d'étudiants de l'école intéressés par ce challenge qui consiste à réaliser un satellite et à le lancer ! L'idée d'IPSA One est de gérer tous les aspects du projet en impliquant les étudiants de l'association dans la totalité des étapes de développement et de construction du satellite de type « CubeSat », un format de satellite miniature, de 10 cm de côté pour une masse de moins de 1,5 kg. Le choix s'est porté sur la réalisation d'un CubeSat 3U, c'est-à-dire avec trois unités. Baptisé Aragosat-1, ce CubeSat est caractérisé par ses trois unités (CubeSat 3U), dont une unité est réservée pour sa charge utile, un propulseur électrique que les étudiants d'IPSA One ont nommé NOO.

Compenser la traînée atmosphérique des CubeSats

« Ce projet est tout sauf ludique », nous explique Marwa Kadhem, présidente d'IPSA One et responsable contrôle thermique. En effet, IPSA One propose un « design de CubeSat dont l'utilité scientifique et technique se trouve au niveau du propulseur » et dont l'objectif est de « démontrer que les frottements atmosphériques peuvent être largement compensés avec l'ajout d'un propulseur plasmique RF de type helicon, élevant la durée de vie d'un CubeSat de 6 mois à 2 ans ». L'aspect innovant du projet réside ainsi dans le « fait de monter un propulseur helicon sur un CubeSat, chose qui n'a jamais été faite auparavant ». 

Il faut savoir qu'à basse altitude, typiquement entre 150 et 300 kilomètres, les CubeSats sont confrontés aux effets de la traînée atmosphérique, c'est-à-dire qu'ils sont soumis à un frottement plus ou moins important de l'atmosphère résiduelle de la Terre. En fonction de leur taille et de leur altitude, ces petits satellites sont désorbités naturellement en quelques mois !

Pour développer ce moteur, IPSA One s'est associé, dans le cadre d'un accord conclu avec le CNRS, au laboratoire Icare, spécialisé dans la mise au point de moteur à propulsion spatiale à plasma pour les satellites et les sondes interplanétaires. Comme le souligne Marwa Kadhem, « ce moteur ne nous est pas fourni à proprement parler ». Stéphane Mazouffre, directeur de recherche au CNRS au sein d'Icare, le confirme, « ce moteur n'est nullement un moteur Icare », bien que le laboratoire Icare ait guidé IPSA One pour le choix propulseur radio-fréquence et qu'il les aide « depuis le début pour le développement du propulseur, ce sont eux qui le construisent, le testent et l'optimisent notamment », conclut Stéphane Mazouffre. D'ailleurs, plusieurs étudiants d'IPSA One se sont rendus dans les locaux du laboratoire Icare pour concevoir le propulseur dans la chambre à vide.

Des spécialistes du secteur spatial rejoignent le projet

Ce projet est d'autant plus crédible que des spécialistes du secteur spatial ont rejoint l'association pour apporter leur compétence à la réalisation du satellite. En premier lieu, il y a le laboratoire Icare et aussi Capgemini qui, suite à la victoire d'IPSA One à son concours Coup2Boost, a mis à disposition des ingénieurs et accordé une aide financière. Un radioamateur, ancien ingénieur GNSS et docteur en mathématiques en Espagne, apportera son aide dans la réalisation de la partie software et le choix du protocole approprié dans le design du CubeSat.

C'est aussi le cas sur la partie Contrôle thermique pour la mission sur laquelle l'équipe travaille avec un ancien ingénieur thermicien de l'ESA. Enfin, IPSA One a signé un partenariat avec l'entreprise Valispace qui propose un logiciel de concurrent engineering. IPSA One rejoint alors des entreprises telles que Airbus, l'Agence spatiale européenne ou encore BMW en utilisant ce logiciel dont la licence a été offerte.

À ce jour, la conception du moteur à grande échelle (1/0.3 m) est terminée. « Il s'agit maintenant de le réduire à une taille qui pourrait s'imbriquer parfaitement dans une unité du CubeSat », précise Marwa Kadhem. Parallèlement, fin février, un tir du propulseur est prévu en chambre à vide « afin de tester son niveau de fonctionnement dans son format miniaturisé » ! Cette étape devrait permettre de l'améliorer par la suite.

Quant à l'état d'avancement général du projet, l'équipe d'Aragosat-1 se concentre sur la rédaction de la Preliminary Requierements Revue (PRR), document indispensable pour postuler au programme du bureau Éducation et gestion des connaissances de l'Agence spatiale européenne « Fly your Satellite ! ». Si l'ESA sélectionne ce projet, elle financera  le lancement d'Aragosat-1 comme charge utile auxiliaire d'un de ses satellites. Il est même « fortement possible qu'il soit lancé depuis la Station spatiale internationale ». La prochaine étape, après la PRR, sera de « rédiger un document complet décrivant notre premier design d'Aragosat-1, c'est-à-dire la Preliminary Design Revue (PDR) ». Cependant, l'avancement du projet « dépasse largement la simple définition des contraintes : nous en sommes à la définition d'un premier design Aragosat-1 ».

Publié le 29 mai 2017 par Mélanie W.

Cela fait déjà quelques années que l’Agence Spatiale Européenne (ESA) s’intéresse à la fabrication additive. Elle a récemment annoncé la construction de nouveaux satellites grâce à cette méthode : elle a créé les CubeSat, des mini satellites aux conducteurs électriques en plastique qu’elle espère utiliser dans l’espace.

Les CubeSat sont des nano-satellites composés de panneaux électriques industriels créés à partir du matériel PEEK (PolyEtherEtherKetone) « Le PEEK est un thermoplastique semi-cristallin qui possède de nombreuses propriétés avantageuses en termes de solidité, stabilité et résistance à la température avec une température de fusion autour de 370° C. Le PEEK permet de fabriquer des pièces d’une grande solidité comparable à celle de certaines pièces métalliques. » explique Ugo Lafont, spécialiste Matériaux Spéciaux de l’ESA. Pour développer ce matériau, l’ESA a travaillé avec l’entreprise portugaise de polymères PIEP. Ensemble, ils ont créé un matériau imprimable qui est conducteur électriquement en lui ajoutant du nano mastic.

La clé du succès des mini satellites CubeSat est la personnalisation du matériel qui les constitue. « Le plastique est mélangé avec d’autres matériaux pour adapter ses propriétés selon les besoins, pour rendre les pièces plus solides ou plus brillantes par exemple, affirme Lafont. Dans notre cas, le filament PEEK peut être utilisé comme matière première classique dans notre processus d’impression 3D. »

Lafont et Stefan Siaro de l’Université Technologique de Delft ont d’abord imprimé différents CubeSats pour en faire des outils pédagogiques. Toutefois, ils se sont rendus compte que depuis quelques années de plus en plus de mini satellites sont envoyés en orbite : ces satellites sont dotés de lignes électriquement conductrices au lieu d’avoir des câbles traditionnellement utilisés pour connecter différents sous-systèmes. Cela permet de gagner du temps, de l’espace et de l’énergie.

Les CubeSat ne représentent que le début de ce qu’il est possible de faire aujourd’hui avec un matériau d’impression 3D comme le PEEK. Les prochaines étapes comprennent une collaboration entre la Direction des Vols Habités et de l’Exploration Robotique de l’ESA et une équipe du département Physique et Chimie des Matériaux pour développer une imprimante PEEK optimisée pour l’espace.

« L’impression 3D de ces éléments en orbite serait moins chère et changerait la donne en termes de recyclabilité. Etant donné que ces produits en plastique pourraient être recyclés plus tard, cela réduirait la pénurie de matériaux dans l’espace et permettrait de faire des missions de façon plus autonome. » déclare Lafont.

Plus d’informations sur la page officielle de l’ESA .

Que pensez-vous de la fabrication additive dans le domaine aérospatial ? Partagez votre avis dans les commentaires de l’article ou avec les membres du forum 3Dnatives.

Le fonds Cassini a pour objectif d’investir dans des entreprises qui développent des équipements destinés à aller en orbite (lanceurs, micro-lanceurs, satellites…), qui commercialisent des services (opérations de ravitaillement, déplacement de satellites en orbite, surveillance de l’espace pour localiser les débris…ou qui se positionnent sur les technologies avales comme l’exploitation des données spatiales au profit des autres secteur de l’économies (agriculture, transport, industrie…). Un milliard d’euros pour les PME innovantes européennes du secteur spatial. Du jamais vu ! A l’occasion de la grande conférence européenne du secteur spatial qui se tient à Bruxelles les 25 et 26 janvier, le commissaire européen responsable du marché intérieur, Thierry Breton, a officialisé le lancement du fonds Cassini. « Nous signons aujourd'hui le lancement du fonds d'investissement CASSINI Space avec le FEI (le Fonds européen d'investissement, ndlr). Il disposera d’une capacité d'investissement d'au moins 1 milliard d'euros en soutien aux start-up du secteur spatial pour leur développement», a-t-il annoncé.

Publié: 9 janvier 2020, 00:18 CET

La conquête spatiale est souvent perçue comme un terrain réservé à de grandes entreprises et de grands centres de recherche d’excellence reconnus mondialement comme l’Agence spatiale européenne (ESA) ou la NASA, capables de gérer les fortes contraintes réglementaires de sécurité et de fiabilité. Vue sous cet angle, l’industrie spatiale, et en particulier la conception, le lancement et le déploiement de satellites pourrait être décrite comme onéreuse et complexe avec de fortes barrières à l’entrée limitant l’apparition de nouveaux acteurs.

Il n’en est rien. Les CubeSats révolutionnent cette industrie via des méthodes innovantes capitalisant sur la simplicité et la miniaturisation pour cibler des marchés délaissés par les acteurs traditionnels et ce, à une fraction du coût des satellites géostationnaires.

Faible coût de production

Le CubeSat est un format de nanosatellite utilisant un standard de taille appelé 1Unité ou 1U pesant entre 1kg et 10kg. Cette unité de base mesure 10cm x 10cm x 10cm. Cette taille peut être étendue jusqu’à 12U. Les premier CubeSats ont été mis au point au sein d’universités californiennes à la fin des années 1990 pour servir de projet d’étude des étudiants ingénieurs. Le processus d’innovation devait respecter une double contrainte : ces projets devaient pouvoir être réalisés relativement rapidement pour respecter le calendrier des études universitaires avec un budget limité. La miniaturisation et la simplicité se sont donc imposées.

Les CubeSats sont basés sur des orbites basses et sont défilants (ils ne sont pas géostationnaires). Ils sont donc parfaitement positionnés pour envoyer des informations simples, légères en données et en énergie comme celles utilisés par l’Internet des Objets (IoT). Leur faible coût de production permet aussi d’industrialiser leur fabrication afin de lancer des constellations de nanosatellites et de répondre ainsi à différents besoins. Plus de 3 000 CubeSats devraient être lancés dans les 6 prochaines années alors que 2 400 ont été lancés depuis 1998.

Leurs usages sont multiples : de l’application de veille météorologique à l’optimisation de méthodes agricoles ou encore à la transmission d’information pour les transports connectés et les smart cities, les applications sont déjà nombreuses. Pour l’industrie spatiale, les CubeSats servent aussi de terrain d’expérimentation à bas coût avant de déployer la solution sur des satellites plus gros en cas de succès.

Un nombre de start-up qui s’envole

De nombreuses start-up se lancent sur ce marché. En utilisant Skopai, une plate-forme de recherche intelligente collectant les informations sur les start-up partout dans le monde aussi bien in the lab – c’est-à-dire encore dans un état de projet de laboratoire – jusqu’à des sociétés plus matures et établies, 156 start-up ont déjà été recensées dans le cadre d’une recherche exploratoire. Ces jeunes entreprises sont en majorité créées en Europe et aux États-Unis avec une tendance en nette augmentation à partir des années 2014-2015. L’utilisation de cette base de données a permis de mieux catégoriser les tendances qui sous-tendent le développement de cette industrie, sans être dans une démarche exhaustive, l’idée étant de trouver des signaux de ruptures nouveaux.

Il ressort de ces données que la collaboration entre les différents acteurs est au cœur de l’industrie des CubeSats. L’une des illustrations de cette collaboration est le mode de création des start-up dans ce secteur : de nombreux acteurs sont en effet issus de l’essaimage de centres de recherches universitaires et s’attellent à transformer les résultats de la recherche universitaire en solutions industrielles.

C’est un petit satellite d’un poids de 1 à 10kg. Les nanosatellites développés par le CSU sont de type CubeSat, ils ont la forme d’un petit cube.

CubeSats 1 Unité (1U)
Taille : 10 cm d’arête
Masse : 1 kg
Volume : 1 Litre

Ils orbitent autour de la Terre en tournant sur eux-mêmes de façon non stabilisée.
Ces caractéristiques sont compatibles avec les conteneurs standards pour CubeSats appelés « systèmes de déploiement » qui, montés sur les lanceurs, permettent leur l’éjection des nanosatellites dans l’espace.

Triple CubeSats ou CubeSats 3 Unités (3U) 
Taille : 30 x 10 cm, soit l’équivalent de 3 CubeSats empilés
Masse : jusqu’à 4 kg

CubeSats 6 Unités (3U)  ou CubeSats 6 Unités (6U-12U)

Ils peuvent se stabiliser pour orienter leurs panneaux solaires vers le soleil, observer un point du globe ou de l’espace et diriger leurs antennes vers la station sol.

Quelle est sa fonction ?

Pour faire simple,

Un CubeSat embarque une expérience scientifique, appelée « charge utile ».
Tout le reste du satellite qui lui permet de fonctionner est appelé « la plateforme ».

Les CubeSats sont des outils de formation, de recherche et d’ingénierie. Ils permettent à des étudiants d’université de se former aux technologies spatiales en réalisant des satellites à leur mesure et ils fournissent aux chercheurs de nouveaux outils d’investigation.

Spatial

CubeSats

La France mise à son tour sur un projet de microlanceur spatial:

Démocratiser l’achat de CubeSats:

Avec Zephyr, la start-up veut commencer une production à la chaîne pour aller jusqu’à 2 lancements par mois, afin de répondre aux demandes urgentes.

Selon ses fondateurs, la miniaturisation des satellites démutipliera la demande, pour peu que le goulet d’étranglement de la mise en orbite disparaisse. Un viticulteur champenois pourrait même se payer son nanosatellite afin d’observer son vignoble.

Face à l’importante production de nanosatellites à venir, le nombre de lanceurs apparaît insuffisant. Cela engendre des attentes de 24 mois maximum pour un lancement.

Sources Les Echos 22 oct 2021

L’agence spatiale européenne se met au service du New Space

Soutien au succès des start-up:

En attendant , l’ESA reconnait que les approches New Space ont ouvert la voie au développement de satellites plus petits et plus ciblés, parallèlement à une réduction des coûts de lancement et donc à l’émergence de nouveaux acteurs. «Pour tirer le meilleur parti de la croissance de l’économie spatiale européenne, l’ESA doit contribuer au succès des start-up et des entreprises , en adoptant une démarche plus affirmée, plus dynamique et plus réactive, note l’agence.

Sources Les Echos 6 avr 2021

Tout n’est pas encore perdu pour les start-up européennes:

Face aux injections massives de capitaux dans le secteur spatial outre-Atlantique, l’Europe doute.

Moins capitalisées mais mieux accompagnées par l’ESA, les nouvelles entreprises européennes du spatial soulignent que la bagarre ne fait que commencer.

La messe n’est pas dite. Face à SpaceX ou Blue Origin, les start-up européennens du spatial semblent petites et sous-capitalisées. Mais tout n’est pas perdu et elles ont encore des chances de s’imposer....Alors qu’il existe près de 150 projets de créations de micro-lanceurs dans le monde. Et du côté de la construction de petits satellites, il y aurait même davantage d’entreprise côté européen (125) qu’américain (110).

Des handicaps et des atouts

(....) Patron de la société Anywaves, crée en 2017 pour fournir à bas coût les antennes des petits satellites des constellations, Nicolas Capet souligne que s’il se forme une bulle financière autour du spatial, c’est aussi le signe d’uen révolution à venir. ... Anywaves vient de nouer un partenariat de vente avec une autre start-up, Loft Orbital, fondée à San Francisco, mais désormais implantée à Touloiuse. Son président, Antoine de Chassy, s’attend à une compéttion féroce. «Les injections de fonds outre-Atlantique sont extrêment agressives , car elles suivent la logique de la Tech qui est de créer les champions de demain qui élimineront tous les autres», explique t-il.

Mais les sociétés européennes ont des atouts, ajoute t’il, notamment car elles savent exporter -quand les américains n’y parviennent guère- et aussi parce qu’elles peuvent compter de sur de «bons talents bien plus loyaux» qu’en Amérique.

Robert Laurent sera présent - Venez nous consulter

 

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