L'Université de Manchester dirige un projet de plusieurs millions de livres pour développer des satellites qui orbiteront beaucoup plus près de la Terre - les rendant plus petits, moins cher, aider à esquiver les débris spatiaux et améliorer la qualité des images qu'ils peuvent renvoyer.

Les satellites de télédétection fonctionnent actuellement à environ 500-800 km au-dessus de la Terre, au-dessus de l'atmosphère résiduelle qui existe à basse altitude. Mais cela signifie que les observations du sol doivent également avoir lieu sur cette plage, soit en limitant la résolution, soit en nécessitant l'utilisation de grands télescopes.

La subvention de 5,7 millions d'euros du fonds Horizon 2020 de l'Union européenne permettra à l'équipe de recherche de concevoir de nouvelles technologies pour construire des satellites pouvant fonctionner à 200-450 km au-dessus de la surface de la Terre, soit plus bas que la station spatiale internationale.

Dr Peter Roberts, Coordinateur scientifique du projet, a déclaré :« Les satellites de télédétection sont largement utilisés pour obtenir des images à des fins environnementales et sécuritaires telles que la gestion des terres agricoles, surveillance maritime et gestion des catastrophes."

"Si nous parvenons à rapprocher les satellites de la Terre, nous pourrons obtenir les mêmes données à l'aide de télescopes plus petits, ou des systèmes radar plus petits et moins puissants, tout cela réduit la masse et le coût du satellite. Mais il existe également de nombreux défis techniques qui, jusqu'à présent, étaient trop importants pour être surmontés. Cette recherche aborde le problème sur plusieurs fronts. »

L'un des problèmes est que l'atmosphère est d'autant plus dense que les satellites se rapprochent de la Terre. Cela signifie que la traînée doit être minimisée et contrée. Pour faire ça, l'équipe développera des matériaux avancés et les testera dans une nouvelle " soufflerie " qui imite la composition, densité et vitesse de l'atmosphère vues par un satellite à ces altitudes. Cela permettra à l'équipe de tester comment les matériaux interagissent avec des atomes individuels d'oxygène et d'autres éléments dans l'atmosphère à des vitesses allant jusqu'à 8 km par seconde. Le but ultime est de pouvoir utiliser ces matériaux pour rationaliser les satellites.

Ils testeront également les matériaux sur un vrai satellite lancé sur ces orbites basses. Le satellite montrera également comment le flux atmosphérique peut être utilisé pour contrôler l'orientation du satellite, un peu comme un avion le fait à basse altitude.

En outre, l'équipe développera des systèmes expérimentaux de propulsion électrique utilisant l'atmosphère résiduelle comme propulseur. Cette approche a le potentiel de maintenir les satellites en orbite indéfiniment malgré la traînée agissant sur eux. Cependant, cela signifie également que les satellites rentreront rapidement lorsqu'ils auront atteint la fin de leur mission en évitant les problèmes de débris spatiaux rencontrés à des altitudes plus élevées.

Tous ces développements technologiques seront intégrés dans de nouveaux modèles d'ingénierie et commerciaux identifiant à quoi ressembleraient les futurs satellites de télédétection en orbite terrestre très basse et comment ils fonctionneraient. Le projet tracera également la voie à suivre pour l'exploitation future des concepts développés.