LES NANOSATELLITES

Des satellites « pas chers, performants,… »… mais pour

quels usages et quelles missions ?
 LES SATELLITES

PocketQub EyeSat Demeter Corot Pleiades Alphasat

0,5 Kg 4 Kg 130 Kg 630 Kg 1 000 Kg 6 600 Kg
(cubesat) (Myriades) (Proteus)

Pico Nano Micro Mini Moyen Gros

0 1 Kg 50 Kg 200 Kg 800 Kg 1500 Kg 10 000 Kg
Kg
 LES CUBESATS
STANDARD CUBESAT
OUTIL PEDAGOGIQUE DEVELOPPEMENT COURT
POUR LES U COÛT FAIBLE
10 cm
ETUDIANTS

UN NOUVEL OBJET DANS LE PAYSAGE DU SPATIAL

1U 2U 3U 6U 12U 27U

MINIATURISATION DES
INTERÊT GRANDISSANT DES ACTEURS TECHNOLOGIES
CLASSIQUES DU SPATIAL UTILISATION DE COTS
INTERÊT DE NOUVEAUX ENTRANTS
«FLY, LEARN and REFLY »
(faible coût)
DEMONSTRATION TECHNOLOGIQUE
CONSTELLATIONS
COMPLEMENTAIRE DES GROS SYSTEMES
 LA MISE EN ORBITE

 ORBITES VISEES
 Principalement des orbites basses polaires entre 350 Km et 800 km (idéalement 500 Km)
 Respect de la Loi des Opérations Spatiales (en fin de vie rentrée dans l’atmosphère en moins
de 25 ans),

 MOYENS DE LANCEMENT
 Par la plupart des lanceurs (Falcon 9, Soyouz, DNEPR, PSLV, …) en piggy-back (passager
« clandestin ») mais aussi par la Station Internationale (plus de 100 déjà lancés).
CZ Autre Antares
(Long March) 5% 5%
3%
Vega
2% Atlas
13%

Dnepr Falcon
21% 10%

Delta
3%
Soyouz
4%
Rockot Minotaur
1% 11%
PSLV SPARK
10% (Super-Stypi) H-II Navette
1% 8% 3%
 PIGGY-BACK?

PREMIER VOL DU LANCEUR VEGA

NOUVEAUX DEPLOYER POUR DES CUBESATS 6U,12U, 27U

 LA MISE EN ORBITE
 NOUVEAUX MOYENS DE LANCEMENT
 Nouvelles et nombreuses entreprises de lancement voient le jour
 Objectif : 250 Kg en orbite basse pour un coût de l’ordre de 5 M€ !!!

VECTOR SPACE SYSTEM : start-up issue des fondateurs de SpaceX fondée en Avril 2016
 Le lanceur Vector pourra mettre entre 65 Kg (Vector-R)
et 125 Kg (Vector-H) en orbite basse à 400 Km
 Prévision
2017 : Premier vol le 3/5/17 de Vector-R
2018 : Lancements des Vector-R
2019 : Premier vol de Vector-H
2020 et au delà: 100 lancements/an

ROCKET LAB : société américaine et australienne

 Le lanceur Electron, dédié aux cubesats,
pourra mettre 150 kg en orbite basse à 500 Km
 Prévision
2017 : Premier vol le 25/5/17 (base en Nouvelle Zélande)
2018 et au delà: 50 lancements/an

La plupart des places déjà vendues jusqu’en 2019

grâce à un système révolutionnaire de réservation par
internet (https://www.rocketlabusa.com/book-my-launch/)
 ETAT DES LIEUX

Plus de 800 CubeSats lancés depuis 1998

Plus de 1000 cubesats à lancer entre 2017 et 2021
ETAT DES LIEUX
 LES ENTREPRISES CUBESAT

EQUIPEMENTS/PLATEFORMES SERVICE DE LANCEMENT

> 100 sociétés existantes > 20 sociétés existantes

SYSTEMIERS

Une dizaine de sociétés existantes, la plupart très diversifiées

BCT (Blue Canyon Technologies) US

Tyvak US
AAC microtec Suède
Clyde Space Ecosse
GomSpace Danemark
German Orbital Systems Allemagne
ISIS Hollande
Alén Space Espagne
Surrey Satellite Technologies Angleterre
 LES MISSIONS CUBESAT
MISSIONS SCIENTIFIQUES (Ambitieuses)
Docking with 3U nanosatellites. Will demonstrate precision flying around each other and
CPOD LEO 2017
then docking. Will enable to explore asteroids, moons and to inspect other spacecraft.
Goal of two 3U INSPIRE spacecraft is to open deep space to CubeSats and demonstrate
INSPIRE Earth escape 2017 necessary functions like telecommunication and navigation. Will be the first interplanetary
and deep space CubeSat.
Two 7 DoF robotic arms fitted with manipulators to enable inspection and servicing.
Operates with BRICSat that provides propulsion and attitude control. Magnetic docking
RSat (Repair CubeSat) LEO 2017
system will include power and data pass-through. Part of AMODS (Autonomous Mobile
On-orbit Diagnostic System).
Micro return capsule is the first planetary atmosphere entry probe flight prototype to
CAPE-MIRCA LEO 2018 measure density, temperature and composition. GAMASAT also has re-entry capsule and
will launch in 2016 with QB50, but not sure if and how capsule will be released.
Two 6U deep space CubeSats were planned to be launched in 2016, but delayed due to
Mars Cube One (MarCO) Mars flyby 2018 InSight Mars lander. They will flyby Mars during the landing of InSight and relay status in
real time, which is not possible today.
First CubeSat to reach an asteroid and map it using an ~80 m2 solar sail for propulsion.
Asteroid
NEA Scout 2019 One of 13 6U CubeSats that will launch with a new NASA SLS rocket in 2018 which will
flyby
send Orion capsule on a trip around the Moon.
First CubeSat to reach the Moon and the first to use lasers to look for water ice. Near
Lunar Flashlight Moon orbit 2019 infrared lasers will shine light into the shaded polar regions, while the spectrometer
measures surface reflection and composition. One of 13 6U SLS CubeSats.
Will release a 1 kg lunar lander with inflatable airbags to demonstrate technology for low-
Moon orbit, cost and very small spacecraft to explore the lunar surface and will measure the radiation
OMOTENASHI 2019 environment. One of 13 6U SLS CubeSats.
Moon
surface
6U CubeSat to monitor solar Coronal Mass Ejections (CMEs) and monitor Earth meteor
SWIMSat GEO 2021 impacts. Might be the first CubeSat to geostationary (GEO) orbit, but too early to know for
sure.
50-m 12U CubeSat from ESA to rendezvous with a small rapidly spinning asteroid and spend
M-ARGO 2022
asteroid around six months surveying with multispectral imager and laser altimeter.
Europa, 3U CubeSat flying with Europa Clipper spacecraft to study Europa's atmosphere.
DARCSIDE 2025
Jupiter moon Experiments are planned to be drag measurement and high energy particle detector.
 LES MISSIONS CUBESAT
CONSTELLATIONS
Planet 315 / 150+ 2013 3U Earth observation
Spire 53 / 100+ 2013 3U Weather / AIS / ADS-B
Planetary Resources 2 / 10 2014 12U Earth observation
Astro Digital (Aquila) 4 / 10+20 2014 6U / 16U Earth observation
Sky and Space Global 3 / 200 2017 3U IoT / M2M / Voice
GeoOptics 4 / 6 2017 6U Weather
Kepler Communications 0 / 140 2017 3U IoT / M2M
PlanetiQ 0 / 18 2017 6U Weather
Magnitude Space 0 / 48 2017 6U IoT / M2M
Hera Systems 0 / 9-48 2017 12U Earth observation
Capella Space 0 / 40 2018 12U SAR
Astrocast
(ELSE) 0 / 64 2018 3U IoT / M2M
Fleet Space 0 / 100 2018 12U IoT / M2M
AISTech 0 / 100 2018 6U IoT / M2M / ADS-B / AIS / IR imaging
Aerial & Maritime
(partially GomSpace) 0 / ? 2018 3U? AIS / ADS-B
Helios Wire 0 / 30 2018 16U IoT / M2M
Karten Space 0 / 14 2018 6U Earth observation / AIS
UnSeenLabs 0 / ? 2018 6U Spectrum monitoring
Promethean Labs 0 / ? 2018 ? Gas emissions
Earthcube 0 / 10 2018 ? IR imaging
Bluefield 0 / 22 2018 16U Methane emissions
NSLComm (SkyFi) 0 / 60 2018 3U Internet
Harris 0 / 12 2019 6U Weather
Orbital Micro Systems 0 / 32-40 ? 3U? Weather
Analytical Space 0 / ? ? 6U Relay / IoT / M2M
Blink Astro 0 / ? ? 3U IoT / M2M
Transcelestial 0 / ? ? ? Optical comms
Terran Orbital (Tyvak) 0 / ? ? ? IoT / M2M
ISIS / Innovative
Data Services 0 / 16 ? 3U AIS
 OFFRE CUBESATS EN FRANCE

Plateformes
R&T
industrielles 12U et plus

Etudes Phase 0

M.O.
Club Nano INDUSTRIELS

Projets étudiants Maîtrise d’œuvre de

systèmes CubeSat 3U/6U

U-Space

Cartes RF Propulsion
2GHz/8GHz EQUIPEMENTIERS,... Electrique

Antennes RF Propulsion
Electrique
Charnières Calculateur Propulsion
composites NINANO Electrique/ Roues
 UNIVERSITES/ECOLES DANS JANUS

Lille

St Quentin

Brest Paris

Bordeaux Grenoble

Montpellier
Toulouse
Marseille
 PREMIERS CUBESATS EN ORBITE
DEUX CUBESATS 2U POUR LE PROJET QB50 (Belgique)

Etude de la thermosphère avec Etude de la thermosphère avec

l’instrument FIPEX pour la mesure l’instrument FIPEX pour la mesure
de l’oxygène atomique de l’oxygène atomique

UN SEUL SEGMENT SOL SITUE A L’ ECOLE POLYTECHNIQUE

UNE STATION VHF/UHF UN CENTRE DE CONTRÔLE ET DE MISSSION

 PREMIERS CUBESATS EN ORBITE

Lancement de 28 cubesats QB50 par un AtlasV: le 18 avril 2017

Acheminement vers l’ISS par un CYGNUS : le 22 avril 2017
Mis en orbite à partir de l’ISS : X-cubesat le 17/05/17
SpaceCube le 18/05/17
 PREMIERS CUBESATS EN ORBITE
UN CUBESAT 1U

ROBUSTA1B
Mesures des doses de radiations
sur des composants bipolaires

SEGMENT SOL SITUE AU CSU DE MONTPELLIER

UNE STATION VHF/UHF UN CENTRE DE CONTRÔLE ET DE MISSSION

 PREMIERS CUBESATS EN ORBITE

Lancement le 23 juin 2017 par le PSLV-C38 de Sriharikota

Mise en orbite de 30 cubesats
 PROJETS EN REALISATION ET FINANCES

3U Etude de la rentrée atmosphérique Prêt au lancement en juin 2018

(IOD QB50)

3U Mission d’astronomie pour étudier Prêt au lancement en juillet 2018

la lumière zodiacale et la voie lactée Lancement par un SOYOUZ
et mission de démonstration entre 10/18 et 04/19
technologique
OGMS-SA 3U Mesure du spectre d’absorption de gaz Prêt au lancement en mars 2019
par diodes lasers pour détecter des
composés dus à la dégradation de
matériaux par les radiations solaires
(IOD QB50)
3U Mesure du flux et du spectre des Prêt au lancement en mars 2019
électrons de 1-20 MeV et des gammas
dans l’anomalie sud atlantique et les
cornets polaires
2U Caractérisation de l’Anomalie Prêt au lancement en juillet 2019
Magnétique de l’Atlantique Sud et
corrélation ave les aurores boréales
3U Mission Méditerranée pour la collecte Prêt au lancement en juillet 2019
de données issues de navires pour
ROBUSTA3A
effectuer des prévisions quantitatives
des épisodes cévenols
 PROJETS EN COURS D’ETUDE

 3 PROJETS EN PHASE B

NIMPHSAT (CSUT) 3U REP le 13/06/201

Validation technologique de composants hyperoptique Prêt au lancement fin 2019
(TAS et CNES), détecteur de particules (ONERA) et
instrument CERN pour mesures de radiations

ATISE (CSUT/CSUG) 12U REP le 29/06/2017

Mesures spectrométriques au limbe des aurores Prêt au lancement fin 2020
polaires et de l’airglow.

METEORIX (CSU CURIESAT) 3U REP le 11/09/2017

Détection et caractérisation des météores par Prêt au lancement fin 2021
photométrie UV

 2 PROJETS EN PHASE 0/A

ION-SAT (CSE ASTRONAUTIX) 3U Prêt au lancement mi 2021
validation en orbite d’un sous système de propulsion
pour cubesat

SPECTRA (CSUT/ENSTA Bretagne) 3U Prêt au lancement fin 2020

Ecoute du spectre radio-électrique
 M.O INDUSTRIELS
L’Offre NEXEYA
PRODUIT VISE: une plateforme nanosatellite 12U ou plus
• Haut de gamme en termes de capacité et d’exigences,
• Fortement modulaire,
• Adaptable avec un potentiel de croissance vers le format type 27U, voire au delà.

Pour aboutir à cette offre

Réalisation d’un démonstrateur de

format 12 ou 16U avec ses moyens sol
associés
Validation en orbite du concept de la
plateforme avec la charge utile ARGOS
miniaturisée

Ce démonstrateur ouvre la voie pour :

• de nouvelles missions bas coûts institutionnelles
• positionne un acteur industriel français sur le marché international
prometteur des nanosatellites / petits satellites.
 M.O INDUSTRIELS
L’Offre U-Space

3U 6U

CubeSats et Système complet Formation via projet CubeSat

• Capture du besoin client • Formation sur l’analyse mission

• Analyse Mission • Formations sur bancs satellite et système
• Conception des systèmes bord et sol • Formation sur l’assemblage, intégration et test
• Réalisation de la plateforme CubeSat , • Réalisation et lancement du CubeSat
intégration de la charge utile et lancement • Accompagnement sur les opérations
• Réalisation du centre de contrôle
• Opération de la plateforme