Photo de MIRS, propriété du LESIA
Photo du Shutter, propriété d’IKRTech
Saviez-vous que des éléments conçus et produits à Sainte-Croix partent parfois en orbite autour de Mars? L’entreprise IKRTech, installée depuis plusieurs années au Technopôle, a récemment développé un shutter qui décollera courant 2024. Sa destination ? Les satellites de Mars ! Découvrez son histoire ci-dessous…
Martian Moons eXploration
Commençons par un peu de contexte : l’agence spatiale japonaise JAXA (Japan Aerospace eXploration Agency), en collaboration avec le CNES (Centre National d’Études Spatiales – France), a initié la mission Martian Moons eXploration (MMX) afin de tenter de lever les nombreuses interrogations qui subsistent au sujet de deux satellites de Mars, Phobos et Deimos. La mission MMX enverra en 2024 (date repoussée à 2026) une sonde spatiale qui, en orbite autour de Phobos, étudiera les deux satellites à l’aide de nombreux instruments de mesure et collectera un échantillon de ce satellite de Mars, qu’elle devrait ramener sur Terre en 2029 (date repoussée à 2031).
MIRS
L’instrument MIRS est l’un des 7 instruments embarqués dans la sonde MMX. Il s’agit d’un spectromètre imageur proche-infrarouge. Cet instrument analyse le spectre électromagnétique et en déduit la distribution des minéraux, les substances associées à l’eau et les matériaux organiques. Ces données sont utilisées pour sélectionner le site d’atterrissage retenu pour prélever l’échantillon de sol.
Cet instrument est fourni par le LESIA (Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique – France) en partenariat avec le CNES.
Le shutter
Le CNES avait besoin d’un obturateur électromécanique miniature (shutter). Sa fonction principale : masquer à intervalle régulier l’ouverture du spectromètre afin de permettre de calibrer ce dernier. Cela permet de mesurer le « bruit thermique » du spectromètre et de le soustraire à la mesure lorsque le shutter n’obture pas l’ouverture.
Quelles sont les difficultés de conception de ce genre d’appareil ? L’opération sera répétée des centaines de milliers de fois pendant toute la durée de la mission. Le format doit aussi être extrêmement compact pour s’intégrer dans l’appareil de mesure. Le défi de conception du shutter est considérable, même pour une application terrestre… et encore plus lorsqu’il s’agit d’une utilisation dans l’espace, où les exigences atteignent un niveau bien plus élevé en raison des contraintes inhérentes à ce domaine : variations de température extrêmes, radiations, vide sidéral, risque de contamination des appareils avoisinants, vibrations et chocs lors des lancements, etc.
A la demande de l’Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), IKRTech a développé et réalisé ce shutter. Voici quelques-unes des caractéristiques demandées : dimensions maximales 20x20x24 mm, masse < 50g, fiabilité > 600’000 cycles d’ouverture/fermeture, puissance consommée 0W en position ouverte et < 0.5W en position fermée,… entre autres !
Décollage imminent
Le produit a été fourni à l’OMP, et les tests réalisés par leurs soins ont permis de valider les performances de shutter. Sa grande robustesse, sa répétabilité de fonctionnement sur une large plage de températures et sous-vide ont pu être démontrées. L’un des modèles de vol du shutter a été implémenté dans l’instrument MIRS ; et ce dernier vient de passer les tests d’acceptation. Il sera donc bientôt intégré dans la sonde MMX. Décollage prévu en septembre 2024 (puis repoussé en octobre 2026).
