L’équipe du département Espace n’arrête plus de « lâcher» des ballons ! Bon, ceux-là sont stratosphériques et destinés à des applications scientifiques et technologiques, que ce soit au travers du programme TRITON, financé par le Pôle Mer Méditerranée dans le cadre du dispositif NEPTUNE (surveillance maritime), et des campagnes de « crowd-flying », concept pour lequel Comex Espace et notre partenaire Zero2Infinity ont été récompensés par l’ESA (Agence Spatiale Européenne).
Projet TRITON
Surveillance maritime avec des plateformes à haute altitude
L’objectif du programme TRITON est de lancer depuis la mer une plate-forme stratosphérique de haute altitude (HAPS) à partir de navire et de survoler une zone spécifique à la surface de l’océan en prenant des images au cours d’une journée.
Les lancements de ballons stratosphériques à partir de la terre sont limités par les restrictions légales et les conditions météorologiques. Le lancement depuis la mer permet en plus d’avoir des restrictions assouplies, de compenser les vents de basse altitude par le mouvement du navire. Le navire peut en outre adapter sa position de lancement afin de survoler une zone spécifique ou pour atterrir sur un point précis.
Les ballons stratosphériques sont une solution économique et viable qui a un impact environnemental proche de zéro (le lancement lui-même n’a aucune émission, pas de débris en orbite ou la mer). De tels systèmes sont également facilement accessibles à diverses organisations pour atteindre les conditions proches de l’espace.
La surveillance maritime à partir de ballon stratosphérique est une alternative économique aux méthodes d’observation habituelles, satellitaire ou aéronautique.
Succès du test de surveillance marine
La solution proposée a démontré que ces lancements depuis la mer permettent d’avoir des prédictions de trajectoire suffisamment précises pour surveiller une zone spécifique avec des caméras. Caméras ayant une fréquence plus élevée que l’imagerie satellitaire et une portée spatiale plus élevée que la surveillance aérienne.
Trois lancements consécutifs ont été effectués avec une charge utile d’observation pour suivre une cible en mer, le navire « MINIBEX ». Cette démonstration a montré que de tels ballons stratosphériques peuvent être utilisés à l’avenir comme réponse rapide pour l’observation d’une zone précise. Le programme TRITON a donc développé et lancé une charge utile de 4kg environ à partir de la mer et effectué des observations maritimes à partir de la stratosphère.
COMEX partenaire des universités
En plus des trois lancements, l’équipe a également lancé avec succès un ballon contenant des instruments mis en œuvre par l’IM2NP (Institut des Matériaux, Microélectronique et Nanosciences de Provence UMR 7334 CNRS – Aix-Marseille Université). Cette quatrième charge utile, développée par le département DETECT de l’IM2NP, a permis de fédérer compétences et savoir-faire dans différents domaines comme la transmission d’énergie, le rayonnement, la détection et l’instrumentation autour d’un projet commun. L’objectif de cette mission était de tester les capteurs développés ou étudiés à l’IM2NP dans des conditions spatiales. Par exemple température, humidité, CO2, rayonnement solaire et UV, rayonnement neutronique et flux thermique. L’équipe Z2I a conçu une gondole, instrumentée par l’IM2NP permettant de suivre en temps réel le comportement des capteurs embarqués. Le succès de ce premier lancement ouvre la porte à de nouvelles missions scientifiques dédiées à l’instrumentation spatiale.
Applications de TRITON
La méthode proposée par le programme TRITON facilite l’accès à l’espace proche et est la première plate-forme de lancement océanique basée sur une installation commerciale. C’est une approche unique en Europe et dans le monde entier aujourd’hui. L’utilisation d’un navire privé de taille moyenne réduit les coûts associés à ces lancements. Le service proposé rend les essais suborbitaux et les opérations accessibles à de nombreuses organisation et pays. Cette démonstration ouvre un tout nouveau champ de surveillance des océans : il peut s’agir d’une réponse rapide à des catastrophes telles que la pollution marine (déversements d’hydrocarbures). C’est une méthode d’observation discrète qui pourrait être utilisée pour le trafic maritime (légal ou illégal), la surveillance et protection de la biodiversité.
Cette combinaison de technologies marines et spatiales permet également de lancer des équipements dans Near Space avec des applications potentielles à la qualification de technologie satellite, tests de nouveaux systèmes d’imagerie ou tests de systèmes de communication.
Conception du système de ballon stratosphérique TRITON
Pour le système TRITON, la plus petite architecture de ballon stratosphérique a été choisie. Ceux-ci présentent l’avantage de pouvoir être lancés plus facilement depuis le poste de pilotage du navire. L’architecture de la plate-forme se compose d’une plate-forme avec le système d’observation et le train de vol qui hisse l’Iridium Tracker et les parachutes. Le système d’observation accueille un système de stabilisation à 3 axes, des batteries et la caméra de surveillance elle-même. Des tests fonctionnels préliminaires (dans la stratosphère) et des essais d’éclaboussement ont été effectués en mai 2018 pour préparer le système à la campagne finale de début juin 2018.
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