Petites équipes ou grandes entreprises aérospatiales ?
Nous suivons le principe selon lequel des équipes compactes d’ingénieurs et de développeurs hautement qualifiés obtiennent des résultats plus rapidement et plus efficacement que de grands groupes qui perdent du temps et de l’énergie en coordination et en alignement interne.
L’équipe de ROBIXLAB comprend des ingénieurs aérospatiaux, un ingénieur en mécanique orbitale, un analyste, un ingénieur en liaisons radio, un ingénieur en électronique et des développeurs de logiciels. Cette composition nous permet de créer rapidement des démonstrateurs technologiques et de valider rapidement des hypothèses pour des produits et services NewSpace.
Compétences et portfolio aérospatiaux
Nous sommes spécialisés dans la recherche et le développement en phase initiale (TRL: 1–8) pour la création de systèmes, équipements, technologies et solutions spatiaux. Nos principaux domaines d’expertise comprennent:
- Petits satellites de recherche et CubeSats
- Diagnostics au sol et pré-vol, systèmes de test
- Simulateurs physiques et dispositifs d’entraînement
- Modules d’atterrissage aérospatiaux
- Laboratoires orbitaux sans équipage
- Agriculture spatiale
- Rovers planétaires
Vous trouverez ci-dessous sur cette page certains de nos projets.
Conception et fabrication de microsatellites de recherche CubeSat 3U
Notre activité en 2012 a commencé avec le rêve de lancer notre propre satellite dans l’espace. Une condition importante était notre volonté de le réaliser entièrement par nos propres moyens, ce qui signifiait concevoir, développer l’électronique, la technologie de production et les logiciels. Nous voulions organiser nous-mêmes la production des pièces et l’assemblage de la structure, réaliser les tests, sans recourir à des modules prêts à l’emploi, comme le font beaucoup.
Un tel travail exigeait une expérience dans des projets complexes, ainsi qu’en conception et fabrication. Il nous a fallu trois ans pour mener à bien de nombreux projets simples et complexes, progresser, et en 2016 nous avons commencé à travailler sur notre satellite. Un an a été consacré à concevoir et fabriquer plusieurs corps, créer plusieurs variantes d’équipements embarqués et développer les logiciels. Le satellite constituait une plateforme technique avec des systèmes embarqués, destinée à accueillir ultérieurement des instruments scientifiques d’autres équipes.
Pour le premier vol, nous avons installé des capteurs supplémentaires afin de surveiller l’état de notre plateforme au lieu de l’équiper immédiatement d’instruments scientifiques. L’objectif principal était de vérifier l’efficacité globale de la conception, de l’électronique et des logiciels. Notre rêve est devenu réalité en 2017: notre satellite a été mis en orbite :)
Recherche et développement d’un déployeur pour petits satellites
Ce travail consistait à concevoir un dispositif de lancement pour petits véhicules spatiaux, livrés à l’ISS. Les préparatifs du lancement impliquaient la participation d’astronautes pour configurer le lanceur et y installer le satellite. Les termes du cahier des charges imposaient l’utilisation de versions mécaniques de l’éjecteur et du mécanisme de réglage, sans moteurs, et nous avons conçu un tel dispositif.
Ce dispositif permet un réglage mécanique de la puissance de l’éjecteur grâce à deux poignées. En les actionnant d’avant en arrière, on augmente ou diminue la force. Ce système a été développé spécifiquement pour la commodité des cosmonautes en combinaison pressurisée.
R&D et fabrication d’un prototype de module d’atterrissage
Les coques aérodynamiques de freinage flexibles ont de nombreuses applications au-delà de l’atterrissage sur Mars. Nous développions un petit module d’atterrissage capable de ramener du fret depuis l’orbite jusqu’à la Terre. Un tel système peut rapporter différents échantillons de laboratoire et de nouveaux matériaux créés à bord de l’ISS.
Mais l’application la plus intéressante est que ce système peut remplacer les gros engins spatiaux utilisés pour les recherches biologiques. Sa petite taille permet de lancer des missions scientifiques plusieurs fois par an, sans attendre le remplissage complet d’un grand vaisseau.
Pour fabriquer le prototype de l’appareil (modèle d’ingénierie fonctionnel), nous avons organisé la production des composants de la structure. Nous avons combiné un bouclier frontal rigide et un corps de réservoir haute pression en une seule pièce. Cette solution a permis de réduire le volume et la masse utilisés, car pendant la descente, le réservoir recevait la chaleur du flux d’air entrant et la pression à l’intérieur augmentait.
La conception de l’appareil s’est révélée compacte, avec un facteur de forme similaire à celui d’un petit satellite et des fixations comparables pour un lancement en tant que charge secondaire.
R&D et fabrication d’un banc d’essai pour systèmes de contrôle d’attitude
Des combinaisons d’un générateur de champ magnétique externe et de systèmes de support spéciaux (par ex. un palier à air) sont utilisées pour tester physiquement les systèmes d’orientation et de stabilisation des engins spatiaux. Ces tests permettent de vérifier la justesse des résultats de simulation mathématique ainsi que les réglages réels de l’appareil.
Notre générateur de champ magnétique est optimisé pour les petits satellites de taille allant jusqu’à 80 cm et permet de définir la direction et l’intensité du champ magnétique (y compris l’annulation de l’influence du champ externe).
L’élément unique principal du banc d’essai est notre système de support du satellite, qui ne comporte pas de palier à air, mais consiste en un long câble (équivalent à deux étages), un entraînement de rotation et un système de vision par ordinateur assurant l’annulation continue du couple généré dans le câble par la rotation du satellite. Ce système permet de maintenir les paramètres de rotation du satellite pendant plusieurs heures, alors que le satellite est dans son état complet et que, surtout, l’ensemble du système et le satellite avec ses moteurs peuvent fonctionner (être testés) dans une chambre à vide. Le complexe d’essai dispose également de plusieurs systèmes indépendants pour déplacer des équipements externes autour du satellite.
R&D de bobines magnétiques avec autotest intégré
Les bobines magnétiques sont largement utilisées dans les systèmes de stabilisation des satellites. Nous avons développé une nouvelle bobine magnétique compacte et analysé le cycle de vie d’un tel produit dans des conditions de production à la commande. Selon les fabricants de bobines magnétiques classiques, il arrive que des problèmes surviennent lors du raccordement des enroulements et de l’enregistrement correct dans les logiciels, car la bobine elle-même, le système d’orientation et le petit satellite sont produits en exemplaires uniques dans différentes entreprises. Il est difficile et coûteux de créer un système unifié de test et de le transférer entre sociétés (surtout pour la production à faible volume de petits satellites).
Pour résoudre ce problème et améliorer la sécurité de fonctionnement, nous avons intégré un petit module électronique dans notre bobine, permettant de tester la bobine elle-même et de vérifier la bonne installation et connexion de l’ensemble de plusieurs bobines. Le système fonctionne via le bus de données standard de l’ordinateur de bord du satellite.
Avec la ligne de câblage, cette solution n’ajoute qu’environ 50 grammes à la masse du satellite, tout en simplifiant considérablement le processus d’assemblage et de test. Il reste possible de diagnostiquer rapidement chaque bobine (si localisation d’un défaut nécessaire) pendant l’exploitation du satellite.
Conception d’un simulateur pour astronautes et pilotes
Lors de la préparation des astronautes à un vol spatial, on utilise activement un siège rotatif de type accélérations de Coriolis. Ce simulateur éprouvé permet d’évaluer les capacités de l’appareil vestibulaire d’un candidat et, si nécessaire, de l’entraîner. Nous avons décidé d’en créer une version moderne.
Un tel complexe ne remplace pas une centrifugeuse complète pour astronautes, mais élargit considérablement les capacités d’entraînement par rapport aux méthodes classiques. Pour cela, une combinaison d’activités physiques et non physiques est utilisée. Grâce à sa taille modérée et à la variété des scénarios interchangeables, le simulateur est pertinent pour l’entraînement des astronautes, mais aussi des pilotes d’avion, pilotes de course, sauveteurs, parachutistes, sportifs, etc.
Nous avons décidé d’élargir les fonctionnalités du simulateur classique.
Tout d’abord, nous avons ajouté des écrans interactifs diffusant la composante visuelle d’une mission nécessitant une prise de décision, pendant que le candidat est en rotation. Cela permet non seulement d’évaluer sa résistance au mode de rotation, mais aussi son efficacité dans ces conditions et sa capacité à prendre des décisions de pilotage ou de contrôle spatial.
Ensuite, nous avons ajouté une mécanisation contrôlée du déplacement et de l’inclinaison du siège pendant la rotation. Cette fonction permet de créer des forces G et forces inertielles similaires à celles d’une centrifugeuse, bien que dans une moindre mesure. Les résultats de ces tests complets fournissent aux chercheurs des données plus détaillées sur les capacités d’un candidat.
R&D de châssis pour rovers martiens et lunaires
Il s’agit de notre propre projet à but non lucratif, que nous menons de manière indépendante et que nous utilisons également comme outil de formation pour les étudiants et nouveaux membres de l’équipe. Nous organisons de petits stages pour les étudiants, où ils tentent de résoudre des problèmes techniques sous notre supervision, à l’interface de plusieurs disciplines : ingénierie mécanique, contrôle électronique, design industriel et optimisation technologique de production.
La base du projet repose sur une approche scientifique et expérimentale. Par exemple, afin de vérifier des concepts théoriques et des algorithmes, nous concevons et perfectionnons un banc d’essai pour des expériences de déplacement sur simulateur de sol lunaire.
Drone assistant autonome pour opérations à bord de la station spatiale
Le scénario le plus probable pour l’évolution des stations spatiales habitables modernes est une collaboration entre humains et robots. Les robots doivent à la fois pouvoir être commandés à distance et disposer de leurs propres algorithmes et moyens de navigation pour se déplacer le long d’itinéraires de base.
Nous avons développé un concept d’assistant robotique universel capable de transporter de petits colis à l’intérieur et à l’extérieur de la station. Pour cela, le robot est équipé d’un système spécial d’accumulateur d’air comprimé, garantissant son utilisation en toute sécurité à l’extérieur comme à l’intérieur de la station. Sa structure est conçue pour minimiser le risque d’endommager des objets fragiles en cas de collision accidentelle. Le robot saisit un objet et le transporte le long d’un itinéraire prédéfini jusqu’à un membre d’équipage.
En analysant de nouvelles solutions, nous avons envisagé de moderniser les drones (nouveau corps plat) pour des tâches d’assistance en opérations d’assemblage et de laboratoire. Ces deux types partagent une base commune.
La navigation du robot repose exclusivement sur la vision par ordinateur, afin de ne pas saturer l’air avec des canaux de communication radio supplémentaires et de ne pas exposer l’équipage de la station à des émetteurs ultrasonores de navigation. À l’issue de la R&D, nous avons conçu un banc d’essai flottant où ont été testés les systèmes de navigation et de stabilisation du robot dans l’espace, basés sur la vision par ordinateur.
Ingénierie des systèmes aérospatiaux
Notre force réside dans notre capacité à travailler non pas comme un ensemble d’ingénieurs isolés, mais comme une équipe cohésive d’ingénierie aérospatiale. Nous percevons l’ensemble du projet, le système aérospatial complet avec tous ses éléments interconnectés, et pas seulement notre partie.
Centre de recherche et développement NewSpace
Le gagnant est celui qui teste rapidement des hypothèses et identifie celles qui changeront les règles du jeu ou ouvriront l’accès à de nouveaux marchés.
La capacité à construire rapidement des prototypes et des démonstrateurs de technologies spatiales est cruciale pour les startups NewSpace, et nous excellons dans ce domaine.