La prochaine mission Henon de l'Agence spatiale européenne sera le tout premier CubeSat à s'aventurer de manière indépendante dans l'espace lointain, à communiquer avec la Terre et à manœuvrer jusqu'à sa destination finale sans dépendre d'un vaisseau spatial plus gros. Une fois en orbite autour du soleil, le CubeSat, de la taille d'un bagage à main, observera les émissions solaires pour démontrer des technologies capables de fournir des alertes avancées en cas de tempêtes solaires des heures avant qu'elles n'atteignent la Terre.
Les premières d'Hénon
Henon, le pionnier héliosphérique de l'ESA pour la défense contre les menaces solaires et interplanétaires, devrait être le tout premier CubeSat autonome à effectuer des manœuvres significatives sur le chemin de sa destination lointaine, une orbite qui amènera le vaisseau spatial jusqu'à 24 millions de km de la Terre, bien au-delà de la limite de 2 millions de km où l'on dit que l'espace lointain commence.
Même si Henon ne sera pas le premier CubeSat de l'ESA à voler aussi loin de la Terre (les Juventas et Milani de la mission Hera revendiqueront ce titre), il sera le premier à voler seul, sans vaisseau spatial parent.
Roger Walker, responsable de la technologie CubeSats à l'ESA, explique : « Juventas et Milani communiqueront avec le plus grand vaisseau spatial Hera via des liaisons radio inter-satellites, laissant Hera transmettre leurs découvertes à la Terre. Henon, quant à lui, pourra communiquer de manière indépendante avec les stations au sol via le réseau Etrack de l'ESA, grâce à un nouveau transpondeur miniaturisé pour l'espace lointain actuellement en cours de développement. »
Il y a une autre raison au mot « pionnier » dans le nom d’Hénon. Pour pouvoir exécuter les manœuvres qui le positionneront sur son orbite, le vaisseau spatial sera doté d'un système de propulsion électrique sur mesure.
Ce moteur ionique miniature, premier du genre, alimenté par l'électricité produite par les panneaux solaires d'Henon, utilisera des atomes de gaz xénon chargés pour propulser le vaisseau spatial vers l'avant, permettant ainsi une capacité de manœuvre sans précédent pour un vaisseau spatial aussi miniaturisé.
« Ce nouveau système de propulsion, une fois démontré, ouvrira des opportunités pour de futures missions à faible coût vers la Lune, les astéroïdes et même sur l'orbite de Mars », ajoute Roger.
La conception d'Hénon terminée
En mars dernier, Argotec, maître d'œuvre d'Henon, a lancé la dernière phase de mise en œuvre de la mission. Les ingénieurs de mission d'Argotec ont depuis conçu un modèle détaillé du vaisseau spatial, qui a récemment franchi une étape importante dans le processus de développement de la mission, la Critical Design Review.
Davide Monferrini, responsable du programme Henon chez Argotec, commente : « Cette étape importante est le résultat d'un travail d'équipe remarquable, d'un esprit de collaboration et du professionnalisme de tous les membres du consortium.
« Cela démontre notre engagement collectif à atteindre l'excellence technique et programmatique tout en validant une configuration véritablement innovante comprenant trois charges utiles et plusieurs sous-systèmes miniaturisés, y compris notre Curie Power Suite, l'unité avancée de conditionnement et de distribution d'énergie (PCDU) qui servira de « cœur électrique » à Henon. Ensemble, nous restons déterminés à maintenir ce haut niveau d'excellence à mesure que nous progressons. »
Une fois la conception détaillée de la mission finalisée et confirmée, l'équipe va maintenant passer à l'étape suivante : en utilisant un FlatSat, un prototype du vaisseau spatial Hénon avec tous les composants électroniques interconnectés et disposés sur une table, ils pourront facilement accéder et tester les logiciels et le matériel du vaisseau spatial.
Dans le même temps, ils construiront un modèle spécialisé du vaisseau spatial et le soumettront à des tests rigoureux pour s'assurer que la structure de Henon peut résister aux vibrations du lancement, ainsi qu'aux conditions de vide, de rayonnement et de température extrême de l'espace lointain.
Une orbite très particulière
Hénon devrait s'appuyer sur le lancement d'un vaisseau spatial plus grand prévu pour fin 2026. Le lanceur amènera le CubeSat au point 2 de Lagrange Soleil-Terre, à environ 1,5 million de kilomètres au-delà de la Terre, dans la direction opposée au soleil.
À partir de là, le CubeSat utilisera son nouveau système de propulsion électrique pour voler vers une orbite rétrograde distante (DRO) autour du soleil, une orbite similaire mais plus elliptique à celle de la Terre, inventée pour la première fois par l'astronome français Michel Hénon en 1969.
La mission, homonyme de Hénon, sera le premier vaisseau spatial à voler sur ce type d'orbite, qui l'emmènera à 12 millions de km de la Terre à son point le plus proche et à 24 millions de km à son point le plus éloigné. Comme la Terre et Hénon tourneront autour du soleil, leurs orbites relatives créeront une situation intéressante : Hénon apparaîtra comme s'il tournait autour de la Terre sous la forme d'une ellipse.
Prévisions avancées des tempêtes solaires
Comme c'est le cas pour la majorité des missions de démonstration de technologies innovantes de l'ESA, l'objectif de Henon sera double : repousser les limites de la technologie spatiale tout en s'assurant qu'elle serve des applications réelles.
Roger précise : « La mission tirera parti de sa proximité unique avec le soleil du côté solaire du DRO pour démontrer des technologies d'instruments miniaturisés capables de confirmer l'arrivée imminente de tempêtes solaires bien avant qu'elles n'atteignent la Terre, en fournissant un avertissement jusqu'à 3 à 6 heures à l'avance.
Juha-Pekka Luntama, chef du bureau de météorologie spatiale de l'ESA, conclut : « La démonstration de cette capacité d'alerte avec Henon ouvrira une nouvelle voie pour développer une future constellation de petits engins spatiaux qui fonctionneraient dans le DRO et surveilleraient de près la progression des tempêtes solaires.
