Open Source Cubesat Kit

Open Source Cubesat Kit

En deux lignes :

Concevons un kit de fabrication pour CubeSat !

En plus long :

Les CubeSat sont géniaux, mais il y a deux problèmes :

  • Il n’y a pas beaucoup de matériels open source
  • Il est rare qu’il soit équipé d’une motorisation

Du coup, l’idée est de réaliser deux choses :

  • Concevoir une plateforme modulaire pour CubeSat open source et très bien documenté, avec une sorte de « guide de conception et de mise en œuvre » pour la plateforme et la mission. Au final, avoir un système qui respecte le principe KISS ( Keep it simple, stupid). Ce qui consiste à créer quelques choses d’extrêmement simple mais qui serait grâce à cela fiable et simple à mettre en œuvre.
  • Étudier les solutions possibles et créer un démonstrateur de propulseur capable de réaliser un changement d’orbite

Aux niveaux de l’existant, une recherche nous montre qu’il existe quelques projets, mais la majorité sont souvent mal documenté ou pas vraiment ouvert.

Nom Lien Note
Satellite
UPSat https://upsat.gr/ CubeSat
FossaSat https://fossa.systems/ Format PocketQube
50$ Sat http://www.50dollarsat.info/ Format PocketQube
EquiSat https://brownspace.org/equisat/ CubeSat
Space-Flea https://hackaday.io/project/11029-the-space-flea Femto-satellite
LibreCube https://librecube.org/
Matériels
Qubecast-Max https://hackaday.io/project/1726-qubecast-max Format PocketQube – Module radio
PQ60-EPS https://hackaday.io/project/4591-pq60-eps Format PocketQube – EPS

Comment développer tout ça ?

Le projet est à la base envisagée comme étant participatif. De ce fait, chacun (à mon avis) devrait être libre de contribuer.

On peut déjà découpler le projet en trois parties :

  • Propulsion
  • Plateforme
  • Analyse de la mission

Travail à réaliser

Bonne nouvelle pour les intéressés, il y a du travail, beaucoup même ! Dans les attendus « prioritaires » :

  • Référencé tous les morceaux de satellite qui sont déjà en open source
  • Définir les attendus de la plateforme et de la motorisation
  • Définir une mission pour un CubeSat démonstrateur

Pour l’instant, j’ai surtout fait la liste de tout ce qui s’est déjà fait (elle est plutôt courte malheureusement). J’ai aussi commencé à essayer de définir les grands axes d’une plateforme de développement pour le CubeSat. J’ai par contre regardé tout ce qui est propulsion. On peut arriver assez facilement à des systèmes assez sympas de ce que j’ai pu voir. Des calculs préliminaires pour certaines solutions réalistes (à porter d’un bon fablab) montre des résultats vraiment encourageants.

Au niveau délai, une ébauche réaliste devrait pouvoir être disponible début juin pour participer au concours génération ISS (objectifs de missions + définition préliminaire de la plateforme/motorisation). Cela reste des délais réalistes (bien que serré) si l’on réutilise du matériel open source préexistant.

Je ne savais pas vraiment comment proposer ce projet, je me suis donc inspiré de ce fil. J’espere que c’est bon.

A une prochaine fois,

cube

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Est-il possible de connaitre l’idée de la mission que doit réaliser ce cubesat?

Tu as très bien fait, vu de ma fenêtre tu coches toutes les cases !

Bonjour/Bonsoir à tous,

Aujourd’hui, petite mise à jour. Au programme, objectifs de missions et liste (basique) des contraintes. C’est participatif, donc toutes les participations (avis, commentaires, etc) sont bienvenues !
Commençons:

Phase 0 : Identification des besoins / analyse de mission

Objectifs :

Les objectifs de mission sont divisés en deux catégories, les primaires et les secondaires.

Primaire :

1.1 :

Réalisation d’un changement d’orbite automatique, DV mini = 210m/s

  • Exemple : de 400km à 800km

Justification : Changement d’orbite de 400km pour un rehaussement d’orbite depuis l’ISS ou un rendez-vous orbital.

Altitude (km) V_orbite (km/s) V_orbit (m/s)
Orbite 1 400 7.7 7672.6
Orbite 2 800 7.5 7455.5
Delta_V 0.2 217.1

1.2 :

Exploitation de la plateforme pendant 1 ans

Justification : La plateforme doit être opérationnel pendant au minimum 1 ans en orbite basse. On peut ainsi démontrés expérimentalement sa robustesse.

Secondaire :

Objectifs secondaires, à développer si les ressources sont disponibles et le déroulement de la mission nominal.

2.1 :

Réalisation d’une manœuvre « de précision ».

Justification : Permet la réalisation d’un pseudo rendez-vous orbital entre le satellite et un autre corps (par exemple un débris).

2.2 :

Autre objectifs – à développer

Contraintes de mission :

  • Respect de la CCDS CubeSat
  • Environnement « orbite basse terrestre »
  • Respect de la LOS
  • Passivation des batterie

A une prochaine fois,

cube

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Sur les contraintes de mission, il rajouter la LOS ( Loi relative aux opérations spatiales):
https://www.legifrance.gouv.fr/affichTexte.do?cidTexte=JORFTEXT000018931380

Présentaion de la LOS par le CNES: https://www.aerospace-valley.com/sites/default/files/documents/news/presentationmralby.pdf

J’attire votre attention sur le point de la slide 19: “A partir du 10 décembre 2020 toutes les exigences devront être respectées”. Il faut comprendre qu’on devra pouvoir disposer des ressources en énergie ≥ 0,9 pour une rentrée contrôlée ou une passivation garantie.

Si on prend les cas des 5 derniers nanosatellites français, aucun n’a pu ou ne pourra passiver ses batteries. Donc on a une ardoise lourde.

Je viens de regarder ça. Effectivement, ça deviens légèrement plus compliqué. En somme dans le cas de la batterie, il nous “suffit” de relier en fin de vie la batterie à un circuit de décharge (même si c’est certainement plus compliqué).

Au niveaux collaboratif, ce lien renvoie vers un Framaestro avec deux tableaux, l’un pour les objectifs et l’autre pour le matériels spatials open source. Libre à vous de participer.

Pour vérifier si à 800km le cubesat pourra être détruit dans les 25 ans, je vous invite à étudier le sujet avec l’outil STELA du cnes qui est téléchargeable à l’adresse suivante:

https://logiciels.cnes.fr/fr/catégorie-de-logiciel/los

Il faut prendre la cas nominal en input. Donc si les panneaux solaires doivent se déployer, il faut considérer que ça sera le cas.

Pour information, je viens d’intégrer la liste de satellites open source postée ici dans le wiki Fédération, sur la page dédiée aux satellites open source.
Il y a encore beaucoup de choses à écrire et à développer sur le sujet, mais la base est là :slightly_smiling_face:

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