Afrique du Sud : le lancement d’un nanosatellite est un grand pas en avant pour la science spatiale africaine

La science spatiale sud-africaine a connu un grand jour le 13 janvier 2022. La Cape Peninsula University of Technology, basée au Cap, a lancé sa troisième mission satellite dans l’espace depuis le site de lancement de fusées de Cap Canaveral en Floride aux États-Unis.

La constellation de nanosatellites – composée de trois satellites – est appelée MDASat (Marine Domain Awareness). Un nanosatellite est plus petit que les satellites standards, pesant entre 1kg et 10kg ; c’est une option abordable et fonctionnelle. La masse moyenne de chacun de nos satellites est de 2,1 kg.

MDASat est conçu pour collecter des données qui amélioreront la sécurité et la protection des ressources marines sud-africaines. La constellation détectera, surveillera et identifiera les navires étrangers dans la zone économique exclusive du pays . Cela pourrait aider à suivre le déversement et la pêche illégaux.

Notre espoir, en tant qu’équipe qui a développé et conçu la constellation – je suis l’ingénieur en chef par intérim du projet – est que MDASat renforcera la souveraineté océanique du pays et protégera nos ressources marines.

Cette mission fait suite au développement, au lancement et à l’exploitation réussis de deux autres nanosatellites : ZACUBE-1, connu sous le nom de TshepisoSat , et ZACUBE-2 .

C’est un moment passionnant non seulement pour l’institution et pour l’Afrique du Sud, mais pour le continent africain plus largement : il s’agit de la première constellation de satellites développée et conçue en Afrique. D’autres pays africains, dont le Kenya, le Maroc, le Nigeria et le Ghana, ont envoyé des satellites dans l’espace . Mais ceux-ci n’ont pas été développés et conçus sur le continent ; ils impliquaient des partenariats avec des nations ou des entreprises non africaines.

Ceci est important car plus il y a de pays et de scientifiques impliqués dans l’espace, mieux c’est : cela permet de meilleures collaborations et présente de nouvelles techniques techniques pour traiter l’information. Différentes données peuvent être utilisées à toutes sortes de fins, comme le suivi de la météo spatiale et la surveillance des ressources naturelles et marines.

Rôle de MDASat

Le lancement du 13 janvier a envoyé trois satellites de la constellation MDA (nous espérons en lancer neuf au total dans le cadre de cette constellation) dans l’espace. MDASat-1 utilisera les données du système d’identification automatique pour surveiller les mouvements des navires dans la zone économique exclusive de l’Afrique du Sud. Le système d’identification automatique est un système radio utilisé pour le suivi du trafic maritime. Les messages de localisation reçus par les satellites des navires dans l’océan en dessous sont téléchargés quotidiennement à partir du satellite lorsqu’il passe au-dessus de la station au sol du campus de l’université à Bellville, au Cap.

Les satellites peuvent faire un certain nombre de choses. Par exemple, ils peuvent recevoir des mises à niveau en direct, ce qui signifie que le logiciel peut être développé et téléchargé sur le satellite en orbite lorsqu’il est prêt. Ils peuvent également collecter des données brutes, améliorant ainsi la possibilité de tests de diagnostic sur les interférences de signal et de décodage des messages. Ces informations nous permettent de suivre l’état de santé des satellites – s’ils rencontrent des bogues logiciels ou des dysfonctionnements électroniques, nous pouvons étudier ces informations, puis appliquer des correctifs ou des manœuvres de sauvegarde.

MDASat dispose également d’une interface de données améliorée. Cela signifie qu’il utilise toute la bande passante disponible afin qu’il fonctionne de manière optimale et puisse transmettre un maximum de données.

Ces améliorations ouvrent la voie au développement et au lancement du futur MDASat-2. Ils minimisent également le risque d’endommagement de la charge utile actuelle par les conditions météorologiques spatiales.

Chaque satellite passera initialement par la station au sol en moyenne quatre fois par jour, mais cela augmentera régulièrement. Les satellites s’éloigneront avec le temps et, à mesure qu’ils s’éloigneront, nous aurons en moyenne 12 passages par jour. Nous nous attendons à ce qu’une moyenne de 1883 000 octets de données soient générées par passage et par satellite.

Dans le même temps, nous suivons toujours le ZACUBE-2 précédemment lancé. Il suit également les navires, ainsi que les feux de forêt et de végétation. Depuis son lancement en 2018, ZACube-2 a fourni des systèmes de communication d’échange de données à très haute fréquence de pointe à l’industrie maritime du pays, en tant que contribution à l’opération Phakisa . Cette initiative gouvernementale vise à accélérer plusieurs projets prioritaires.

Une autre connexion africaine

Des projets d’ingénierie spatiale ont débuté à l’Université de technologie de la péninsule du Cap en 2008. Aujourd’hui, ils sont coordonnés par le Centre d’innovation spatiale africaine de l’institution .

Nous travaillons à partir de laboratoires proches du campus Bellville de l’institution. Nos satellites sont construits pour durer et garder le cap : ils subissent un examen d’acceptation en vol rigoureux qui confirme non seulement qu’ils sont aptes à aller dans l’espace, mais qu’ils fonctionneront une fois qu’ils y seront. L’examen comprend des tests environnementaux pour s’assurer que les chocs mécaniques n’effacent pas les tests satellitaires et thermiques pour s’assurer qu’ils peuvent fonctionner dans les plages de température désignées.

Il y avait un autre élément sud-africain au lancement du 13 janvier : MDASat a été lancé par SpaceX , la société fondée par l’entrepreneur sud-africain Elon Musk. SpaceX propose des options de covoiturage abordables dans l’espace et MDASat n’était qu’un projet lancé à bord de la fusée Falcon 9 de la société aérospatiale à cette occasion. La fusée transportait un total de 105 engins spatiaux qui rassembleront tous des données pour différentes entités.

Ce projet représente un grand pas vers l’autonomie des précieuses ressources naturelles de l’Afrique du Sud : des données de et sur le pays, pour son propre usage.

Nyameko Royi – Ingénieur en chef par intérim, projet de constellation MDASat, Cape Peninsula University of Technology