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OUFTI-1, lancement réussi !

OUFTI-1, le satellite réalisé par des étudiants liégeois, a été lancé par la doyenne des fusées – Soyouz – depuis la base de Kourou (en Guyane française) le 25 avril 2016 à 18h02 (heure locale, soit 23h02 en Belgique). Ses premiers signaux ont été captés dans les 24 heures qui ont suivi. Satellite de type CubeSat, il servira de relais dans l’espace pour les radioamateurs utilisant le système de télécommunication numérique D-STAR mondial.

L’idée du CubeSat liégeois naît le mardi 18 septembre 2007 lors d’un entretien téléphonique entre Luc Halbach, radioamateur et ingénieur chez Spacebel, et le professeur Jacques Verly de la Faculté des Sciences appliquées de l’Université de Liège (Département d’électricité, électronique et informatique ou Institut Montefiore – Laboratoire d’exploitation des signaux et images), aussi radioamateur. Ils sont bientôt rejoints par le professeur Gaëtan Kerschen (Département d’aérospatiale et mécanique). A cette époque, les radioamateurs commencent à utiliser une technologie de télécommunication numérique sophistiquée appelée D-STAR, mais le système D-STAR mondial ne possède pas encore de satellite relais, pourtant bien utile lorsque les relais terrestres font défaut ou ont été détruits, par exemple lors de catastrophes naturelles. Fournir un tel relais est une mission de OUFTI-1 !

 

OUFTI twin

Les CubeSat

Les CubeSat sont des nanosatellites dont le concept a été développé au début des années 2000 par la Stanford University (en Californie), en collaboration avec la California State Polytechnic University (« Cal Poly ») ; leur structure de base est un cube de 10 cm de côté, leur poids limité à environ 1 kg et leur puissance disponible de l’ordre de 1 watt. Et surtout, ils sont conçus, construits  et testés non par des grandes agences spatiales comme l’ESA et la NASA, ou par des entreprises phares du secteur spatial, mais le plus souvent par des étudiants.

cubesat

OUFTI-1 le pédagogue

Dénommé OUFTI (Orbital Utility For Telecommunication Innovations) en 2008 à la suggestion du Pr. Verly en référence à une savoureuse expression de Liège marquant à la fois la surprise et l’admiration, le CubeSat liégeois a été dès le départ conçu comme un formidable instrument pédagogique, fédérant des étudiants de l’Université de Liège (ULg) et de hautes écoles de la Province de Liège. En 8 ans et demi d’existence – et ce n’est pas fini ! – le projet a vu défiler plusieurs dizaines d’étudiants et a donné lieu à la réalisation de pas moins de 45 travaux de fin d’étude (thèses de Master). Les différents composants du satellite ont été conçus puis assemblés par eux avant d’être soumis à des tests sévères, au Centre spatial de Liège (CSL) de l’ULg et au Centre de Recherche et de Technologie spatiales (ESTEC) de l’Agence spatiale européenne (ESA), lesquels ont aussi prodigué d’importants conseils. Le projet a été géré au quotidien par Amandine Denis (Département d’aérospatiale et mécanique) jusque fin juin 2014, et ensuite par Xavier Werner (Institut Montefiore) jusqu’à ce jour. Sébastien De Dijcker (Institut Montefiore) et Valéry Broun (HEPL) ont aussi joué des rôles clés, notamment dans la finalisation des segments espace et sol du système OUFTI-1.

Les missions de OUFTI-1

Le satellite liégeois sera placé sur une orbite elliptique inclinée de 98°, à une altitude comprise entre 450 et 660 km. Il devrait avoir une durée de vie d’environ deux ans.

Outre son rôle pédagogique, il devra remplir deux missions.

La première est de servir de relais spatial aux radioamateurs utilisant le D-STAR. Il s’agit d’une technologie numérique développée en 2001 par la Japanese Amateur Radio League, permettant de transmettre de la voix et des données numériquement et simultanément. Ces communications peuvent être réalisées, non seulement par radio, mais également par Internet, un des avantages remarquables du D-STAR. De telles communications ne sont évidemment possibles que si les radioamateurs sont proches d’un relais ou connectés au web. Ce qui n’est pas nécessairement le cas dans des zones difficiles d’accès ou isolées à la suite d’une catastrophe naturelle par exemple. D’où l’utilité d’un satellite performant et peu coûteux qui peut relayer les communications critiques. Pour remplir ce rôle, OUFTI-1 contient un relais – entièrement fait maison – qu’il a fallu miniaturiser et adapter aux conditions extrêmes de l’espace, les deux principaux challenges du projet.

Pour se familiariser avec la technologie D-STAR et en prévision des liaisons radio avec le satellite, l’ULg s’est rapidement dotée – dès 2008 – du premier relais terrestre belge (connecté à l’Internet) du système D-STAR mondial, opérationnel d’abord à l’Institut Montefiore et ensuite au Poste central de commande de l’ULg.

Les étudiants ont non seulement construit un satellite, mais aussi deux stations-sols pour satellite complètes, situées à l’Institut Montefiore et au Poste central de commande, étroitement couplées au relais terrestre D-STAR.

La deuxième mission est le test du comportement des cellules solaires du satellite, cellules particulières puisqu’elles ont un rendement plus élevé que nos habituelles cellules photovoltaïques (30% contre environ 15% habituellement).

Les chiffres

  • Fréquences du satellite (longueur d’onde) sont 145 MHz et 435 Mhz (2m et 70 cm)
  • Vitesse du satellite :  28.000 km/h
  • L’inclinaison de l’orbite par rapport à l’équateur : 98 degrés (orbite quasi-polaire)
  • Durée de vie liée à l’orbite (ré-entrée atmosphérique) :  +-20 ans . La durée de vie liée aux composants électroniques (limitée par les radiations) est de quelques années.
  • Taille des antennes : 50 cm et de 17 cm
  • Révolution autour de la Terre : un peu plus d’1h30

Les dimensions

  • OUFTI-1 est un cube de 10 cm de côté.
  • Sentinel 1B a une hauteur de 4 m.
  • Soyuz a une hauteur de 50 m.

Les distances

  • Altitude par rapport à la Terre :  de 450 km à 660 km (orbite elliptique).
  • Rayon de la terre : 6.750 km
  • Distance Terre-Lune : 380.000 km
  • Altitude de OUFTI-1 par rapport à la Terre :  de 450 km à 660 km (orbite elliptique).