Lancement d’Ariane 6 : Replicator, l’impression 3D en espace ouvert
Le tout nouveau lanceur européen décollera bientôt, et avec lui de nombreuses missions spatiales ayant chacune leur propre objectif, leur propre destination et leur propre équipe prête à applaudir. Qu’il s’agisse de lancer de nouveaux satellites pour observer et étudier la Terre, scruter l’espace profond ou tester d’importantes nouvelles technologies en orbite, le premier vol d’Ariane 6 mettra en valeur la polyvalence et la flexibilité de cet impressionnant lanceur lourd. Continuez à lire pour tout savoir sur Replicator, puis découvrez qui d’autre sera parmi les premiers à voler.
La mission Replicator de la start-up Orbital Matter (basée à Varsovie, en Pologne, et à Berlin, en Allemagne), décollera à bord d’Ariane 6 dans le but de démontrer une nouvelle technologie d’impression 3D en orbite, qui ouvrirait potentiellement la voie à de nouvelles structures spatiales autrement impossibles, et réalisées en utilisant moins de ressources.
Le nom de « Replicator » est un hommage aux nombreuses méthodes avancées de fabrication décrites en science-fiction, capables de fabriquer des produits complexes, prêts à l’emploi : les réplicateurs de cuisine de Star Trek, qui ressemblent à un four micro-ondes et peuvent synthétiser les repas à la demande ; la sonde Von Neuman, un concept de véhicule spatial capable de s’auto-répliquer de manière exponentielle ; et dans la série Stargate, les Replicators sont une race de machines très avancées, capables de se reproduire indéfiniment.
Orbital Matter ne prévoit pas de fabriquer des hamburgers ou des personnes ressemblant à des machines, leur objectif à long terme est de devenir la première entreprise de construction dans l’espace – qui fabriquerait, un jour, de gros éléments d’infrastructure spatiale directement en orbite, sur la Lune et sur Mars, permettant ainsi de réduire les coûts et d’accroître l’accès à l’espace. Leur nouvelle méthode d’impression 3D a été développée pour travailler directement sous vide et en micropesanteur, sans produire de chaleur pendant la fabrication. Comme il n’y a pas d’atmosphère pour refroidir les pièces par convection (comme si on soufflait sur une cuillère de soupe chaude), il faudrait beaucoup de temps – des mois – pour que les pièces refroidissent juste par irradiation (comme si on attendait simplement que la soupe perde de la chaleur). Le processus d’Orbital Matter imprime sans chaleur, ce qui rend beaucoup plus rapide la construction de structures dans le vide.
L’impression 3D, ou « fabrication additive », a été testée pour la première fois dans l’espace à bord de la Station spatiale internationale en 2014 et s’est révélée utile pour la fabrication à la demande d’outils et de pièces détachées. Jusqu’à présent, aucune technologie d’impression 3D n’a prouvé qu’elle fonctionne dans les conditions nettement plus difficiles à l’extérieur de la Station spatiale, exposée dans un espace « ouvert », ce qui limite son utilisation.
La perspective de fabriquer directement dans l’espace signifie que les grandes structures pourraient en principe être construites avec moins de matériaux, car elles n’auraient pas besoin de résister aux rigueurs du lancement. Ainsi, de grandes centrales solaires basées dans l’espace, des antennes de communication, des télescopes plus grands pour des missions scientifiques et des stations spatiales encore plus grandes pourraient tous être construits en orbite. De telles structures pourraient apporter de réels avantages, qu’il s’agisse de rendre l’électricité moins chère, plus verte et plus accessible pour les régions éloignées, d’accroître l’accès aux communications et d’en réduire les coûts, de faire progresser notre connaissance générale de l’Univers ou encore de rendre le tourisme spatial moins cher et plus accessible.
Orbital Matter a déjà démontré que leur technologie d’impression 3D fonctionne dans le vide sur Terre, mais avec le premier lancement d’Ariane 6, ils effectueront leur première démonstration dans l’espace : alors qu’il se trouvera à 580 km d’altitude, leur CubeSat de trois unités (10 x 10 x 30 cm) imprimera une poutre de 50 cm de long à partir d’un matériau polymère sur mesure.
« Grâce l’opportunité ESA PUSH, nous allons effectuer la démonstration de notre imprimante 3D en orbite avec une avance remarquable de 12 mois sur notre programme », déclare Jakub Stojek, PDG d’Orbital Matter. « C’est un excellent exemple de la manière dont l’indépendance technologique de l’Europe peut se construire dans l’espace, en favorisant un prototypage rapide pour les startups à travers l’Europe ».
Robert Ihnatisin, directeur de la technologie chez Orbital Matter, ajoute : « Ariane 6 servira de catalyseur au renouvellement des capacités de lancement de l’Europe, et notre expérience lors de son vol inaugural pourrait aider l’Europe à devenir un acteur de premier plan de la fabrication dans l’espace, alors que nous démontrerons qu’il est effectivement possible d’imprimer en 3D, exposé au vide spatial ».
Orbital Matter a été accompagné tout au long de la planification et du développement de sa mission par le fournisseur de lancements parisien RIDE ! Space, qui a participé à l’appel d’offre ESA Push et a été sélectionné pour organiser un concours où le gagnant serait accompagné de bout en bout pour la gestion du lancement et l’approvisionnement d’un ou plusieurs déployeurs.
RIDE ! fournit une plateforme numérique pour gérer les services de lancement de bout en bout, du repérage des opportunités de lancement à l’évaluation des performances, du prix et du niveau de service. Outre la plateforme, la société offre un soutien concernant la qualification des instruments, la documentation, le transport, l’intégration en vue du lancement, la promotion et bien plus encore.
« Nous sommes ravis de faire partie de l’histoire spatiale européenne par le biais de notre présence sur le vol inaugural d’Ariane 6 », explique Valentin Benoit, PDG de RIDE !. « Toute l’équipe travaille main dans la main avec Orbital Matter pour finaliser la campagne de lancement de cette ambitieuse et disruptive mission d’impression 3D dans l’espace. Je tiens à remercier Arianespace, les équipes du Transport spatial ainsi que les équipes de Commercialisation, Industrie et Compétitivité de l’ESA pour leur soutien lors des préparatifs du lancement. »
Ariane 6 a été conçue pour tous les futurs possibles et fera preuve d’un maximum de polyvalence, essentiel. Elle pourra placer n’importe quel satellite ou charge utile sur n’importe quelle trajectoire orbitale grâce au nouveau moteur réallumable Vinci ; celui-ci va propulser l’étage supérieur d’Ariane 6 encore et encore, s’arrêtant et redémarrant afin d’insérer des missions sur toute orbite désirée. Il conservera suffisamment de carburant pour effectuer une dernière poussée, soit pour se désorbiter et effectuer une rentrée en toute sécurité dans l’atmosphère terrestre, soit pour s’insérer sur une « orbite cimetière » voisine.
