Constell'Actions Avril 2024

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Constell'Actions n°9

Avril 2024

SOMMAIRE

KINÉIS CONSTELL’ACTIONS

Kinéis Constell’Actions est la newsletter mensuelle consacrée aux points d’avancement de la conception et du déploiement du système de connectivité Kinéis pour l’Internet des Objets (IoT). En ces premiers jours de printemps, les nanosatellites du batch 1, les cinq premiers de la constellation qui seront placés sur orbite, ont terminé leurs derniers tests. Ils s’envoleront dans quelques semaines pour la Nouvelle-Zélande en vue du 1er tir. Les équipes techniques ont poursuivi leur entraînement de la phase post-lancement des nanosatellites. Grâce à Constell’Actions, suivez le déploiement du système Kinéis et vivez les dernières semaines avant le 1^er lancement, prévu cet été. Bienvenue à bord et bonne lecture !

DANS LES COULISSES DE LA PRODUCTION DES NANOSATELLITES KINEIS

Technicien en salle blanche travaillant sur l'intégration d'un satellite modèle de vol Kinéis

Lancée depuis le début de l’année chez Hemeria, à Toulouse, la production en série des 25 nanosatellites de la constellation Kinéis est une première dans l’industrie spatiale française. Ce système inédit se compose de pôles installés dans la même et immense salle blanche dédiée au projet où le travail minutieux des équipes est comparable au savoir-faire français d’horlogerie et de haute-couture high tech pour réaliser ces 25 bijoux de technologie. Ici, pas de robot, tout se fait à la main et au regard de l’homme, des contrôles visuels (points de qualité) s’effectuant à certaines étapes de la production.

Etape 1 : Intégration mécanique. Assemblage de la structure, montage du harnais (ensemble du câblage) et des équipements à l’intérieur du satellite (tout ce qui le constitue et sa charge utile).

Etape 2 : 1ers essais fonctionnels de bonne santé des équipements du satellite (Initial Functional Tests, IFT). Le satellite entièrement monté avec les équipements et le harnais, on vérifie son bon fonctionnement avant sa fermeture définitive.

Etape 3 : Intégration des panneaux solaires avec tests de déploiement.

Etape 4 : Pesée du nanosatellite et mesure de son centre de gravité, suivis des tests magnétiques : on s’assure de la non-présence de champs magnétiques qui pourraient perturber le magneto-torquer (ou coupleur magnétique) dans la correction de l’attitude du satellite pour le faire repointer vers la Terre, si besoin.

Etape 5 : Essais mécaniques de vibrations chez Mecano ID.

Etape 6 : Essais thermiques chez Hemeria.

Etape 7 : Essais finaux et fonctionnels de bonne santé du satellite (Final Functional Tests, FFT) menés par les équipes Kinéis à l’issue de toute l’intégration et des essais environnementaux (mécaniques et thermiques) pour s’assurer de son bon fonctionnement.

Dernière étape : Mise en configuration du satellite, notamment de sa partie logicielle par rapport aux opérations de lancement. Une ultime revue est menée par les équipes Kinéis-Hemeria afin de contrôler et de valider les corrections des points d’anomalies et les rapports des essais. Après quoi le nanosatellite entre en phase de stockage ou de mise en container, avant le départ pour la Nouvelle-Zélande.

En cas d’anomalie sur un nanosatellite, le poste « Hôpital » permet de sortir le satellite du circuit de production pour investiguer sans en altérer la cadence. L’anomalie résolue, le nanosatellite est ensuite réintégré dans le circuit.

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LES 5 PREMIERS SATELLITES KINEIS PRETS A DECOLLER… POUR LA NOUVELLE-ZELANDE !

Nanosatellite Kinéis modèle de vol en cours d'intégration

Les équipes Kinéis et Hemeria ont opéré les derniers tests mécaniques, thermiques et fonctionnels sur les 5 premiers nanosatellites qui décolleront dans quelques semaines. Déjà menés sur le Proto-Flight Model (PFM) l’été dernier avec des conditions d’environnement plus sévères, ces essais visaient à vérifier les fonctions et les performances de ces 5 satellites dans des conditions environnementales identiques aux conditions de lancement et de vol (vibrations et températures extrêmes).

Chez Mecano ID, chacun des 5 nanosatellites a été vibré sur 3 axes afin de vérifier les points suivants : la bonne fabrication du satellite, la bonne tenue et le non-déploiement des éléments déployables (générateur solaire, antennes) pendant les vibrations, et l’absence de défauts post vibrations, en validant que les fonctionnalités et les performances du satellite n’ont pas été dégradées.

Les essais ont été réalisés chez Hemeria où l’on a procédé à des paliers thermiques à froid et à chaud pour tester les satellites dans les gammes de températures auxquelles ils seront soumis durant leur vie en orbite.

Les résultats des essais mécaniques et thermiques sont bons, les équipes ont pu vérifier les correctifs apportés suite aux essais effectués l’été dernier en vide thermique sur le 1er satellite de qualification (PFM).

Prochaine étape : mise en configuration finale des 5 satellites pour le vol, avant transport en Nouvelle-Zélande et production du batch 2 (2ème lot de 5 nanosatellites)

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MISE A POSTE DES NANOSATELLITES : PREPARATION DES EQUIPES AUX OPERATIONS POST LANCEMENT

Equipes au Centre de contrôle-commande Kinéis au CNES, à Toulouse

Les équipes Kinéis et CNES ont mené des essais de Qualification Technique Opérationnelle (QTO) sur la phase des 2 jours suivant le lancement (Launch Early Operation Phase, LEOP), avec introduction de cas dégradés (anomalies) dans le scénario opérationnel.

Ces essais, qui visaient à préparer la répétition générale (RG) de mise à poste des 5 satellites, sont une phase transitoire importante entre la qualification technique et la qualification opérationnelle. Les équipes ont « rejoué » le scénario de la mise à poste en vue de la préparation à la RG.

L’objectif était de finaliser les procédures et la chronologie des opérations sur les 48 premières heures des nanosatellites après la séparation avec le lanceur. Ce scénario visait également à éprouver les procédures de validation des équipements aidant à la mise en orbite des satellites (roues, senseur d‘étoiles, système de propulsion) pour le début de la recette en vol*.

Les équipes ont aussi testé la maturité des procédures opérationnelles établies concernant la transition délicate des opérations de la recette en vol vers les opérations de la phase de manœuvres de mise à poste.

Ces essais ont nécessité une grande coordination des équipes Kinéis et CNES avec toutes les composantes du système Kinéis : segment spatial (via simulateur), centre de mission, centre de commande-contrôle, flight dynamic system** (FDS, ou système de dynamique de vol) et bord. Ils ont mis en lumière les enjeux de cette phase particulièrement critique des 2 jours suivant le lancement, essentielle pour prendre le contrôle des 5 satellites et démarrer sereinement les phases suivantes de recette en vol des satellites, puis de leur mise à poste vers leur position orbitale finale.

*Recette en vol : Il s'agit pour chaque entité du système du satellite de valider au plus vite l'ensemble de ses capacités, par un ensemble d'opérations identifiées au préalable. L'organisation de la recette en vol va permettre de vérifier le bon fonctionnement des équipements plateforme avant le début des opérations de mise à poste.

**Système de dynamique de vol : calculs d’orbitographie nécessaires aux manœuvres des satellites.

Prochaine étape : la répétition générale

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