Le Stratobus de Thales Alenia Space est coiffé de panneaux solaires, alimenter ses hélices pour voler contre le vent à 20 km pour des durées de service prolongées, capable de transporter des charges utiles jusqu'à 250 kg. Crédit :Thales Alenia Space/Briot
L'ESA envisage d'étendre ses activités à une nouvelle région du ciel via un nouveau type de véhicule aérien, un «chaînon manquant» entre les drones et les satellites.
Pseudo-satellites de haute altitude, ou HAPS, sont des plates-formes qui flottent ou volent à haute altitude comme les avions conventionnels mais fonctionnent davantage comme des satellites - sauf qu'au lieu de travailler depuis l'espace, elles peuvent rester en position dans l'atmosphère pendant des semaines, voire des mois, offrant une couverture continue du territoire ci-dessous.
La meilleure altitude de travail est d'environ 20 km, au-dessus des nuages et des courants-jets, et à 10 km au-dessus des avions commerciaux, où la vitesse du vent est suffisamment faible pour qu'ils maintiennent leur position pendant de longues périodes.
D'une telle hauteur, ils peuvent arpenter le sol jusqu'à l'horizon à 500 km, permettant diversement un suivi et une surveillance précis, communications à large bande passante ou de secours aux services de navigation par satellite existants.
Plusieurs directions de l'ESA se sont associées pour étudier leur potentiel, explique Antonio Ciccolella, spécialiste des systèmes du futur :« Pour l'observation de la Terre, ils pourraient fournir une couverture haute résolution prolongée pour les régions prioritaires, tandis que pour la navigation et les télécommunications, ils pourraient réduire les angles morts de la couverture et combiner une large bande passante avec un retard de signal négligeable.
"L'ESA étudie la meilleure manière de regrouper ces différents domaines."
Le dirigeable Stratobus de Thales Alenia Space peut emporter jusqu'à 250 kg de charge utile, ses moteurs électriques volant contre le vent pour se maintenir en position, et en s'appuyant sur les piles à combustible la nuit. Son premier vol est prévu pour 2021. Crédit :Thales Alenia Space/Briot
Le spécialiste de l'observation de la Terre Thorsten Fehr explique :« Nous étudions le concept depuis 20 ans, mais maintenant, il devient enfin réalité.
« Cela s'est fait grâce à la maturation de technologies clés :une avionique miniaturisée, cellules solaires hautes performances, batteries légères et harnais, miniaturisation des capteurs d'observation de la Terre et des liaisons de communication à large bande passante pouvant fournir des services à des prix compétitifs."
L'ingénieur en navigation Roberto Prieto Cerdeira ajoute « Il existe un potentiel évident d'intervention d'urgence. Ils pourraient également être employés de manière semi-permanente, peut-être en étendant la couverture satnav en haut, des vallées et des villes étroites."
Les entreprises européennes ont déjà dévoilé des gammes de produits. Par exemple, Airbus a développé les ailes, Zéphyr à énergie solaire, qui en 2010 a réalisé un record du monde de 14 jours de vol continu sans ravitaillement.
Zephyr-S est conçu pour transporter des charges utiles de quelques dizaines de kilogrammes jusqu'à trois mois à la fois, avec des batteries secondaires utilisées pour le maintenir alimenté et en l'air pendant la nuit. Une version Zephyr-T plus grande en préparation prendra en charge des charges utiles et des besoins en énergie plus importants.
Thales Alenia Space prépare quant à lui le Stratobus plus léger que l'air, avec son premier vol prévu en 2021.
La variante HAPS à double queue Zephyr-T d'Airbus est conçue pour supporter des charges utiles plus importantes, les gardant en l'air pendant des mois à la fois. Crédit :Airbus
Le dirigeable flottant Stratobus peut transporter jusqu'à 250 kg, ses moteurs électriques volant contre le vent pour se maintenir en position, s'appuyant sur les piles à combustible la nuit.
De nombreuses autres entreprises développent également des véhicules, charges utiles et services. Le mois dernier, ils se sont réunis à l'atelier inaugural de l'ESA, avec des représentants de clients potentiels, dont l'Agence européenne de défense, Frontex – l'agence de l'UE chargée de la gestion des frontières européennes – et les services de surveillance environnementale de l'UE Copernicus.
"C'était la première réunion de ce genre en Europe, avec plus de 200 experts HAPS" explique Juan Lizarraga Cubillos, du domaine télécoms de l'ESA.
"Nous les avons entendus sur les besoins, opportunités et enjeux critiques sur le terrain, notamment en complément des services satellitaires existants, pour commencer à préparer un futur programme de l'ESA.
L'ESA considère les véhicules comme un moyen précieux d'établir des applications qui complètent ses satellites tout en accélérant les technologies spatiales grâce à des essais en vol à haute altitude.
Il a également été souligné que l'acceptation par le marché des HAPS se résumerait à leur efficacité et à leur rentabilité – et la meilleure façon de le montrer serait par le biais de projets de démonstration.
"Nous devons les piloter, " a fait remarquer Alvaro Rodriquez du Centre satellitaire de l'UE. " La technologie est là, tous les ingrédients sont là, maintenant il est temps de les mélanger dans une belle recette."
