Trois règles pour construire une mégaconstellation

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Il y a six ans, Planet a commencé à lancer des satellites pour une constellation de 140 personnes, ce qui en fait le plus grand système de satellites commerciaux au monde.

À la fin de cette année, Planet ne peut plus détenir ce titre. OneWeb et SpaceX, qui ont commencé à déployer des constellations de satellites à large bande en orbite terrestre basse cette année, devraient dépasser le nombre total de Planet d’ici à fin 2019.

OneWeb, qui a lancé en février les six premiers d’au moins 648 satellites planifiés, vise à mettre 150 satellites en orbite d’ici la fin de l’année en lançant 35 satellites à un moment où sa campagne de lancement reprendra à la fin de l’été ou au début de l’automne.

SpaceX, qui a lancé ses 23 premiers satellites Starlink le 23 mai et compte deux à six autres lancements cette année, devrait prochainement lancer 1 000 satellites ou plus par an dans la perspective de déployer près de 12 000 satellites à large bande.

« Dans un an et demi, peut-être deux ans, si les choses se passent bien, SpaceX aura probablement plus de satellites en orbite que tous les autres satellites combinés – la majorité des satellites en orbite sera SpaceX », a déclaré le fondateur de SpaceX le mois dernier, Elon Musk .

La constellation de Planet, composée principalement de cubesats équipés de caméras, diffère des constellations naissantes de SpaceX et OneWeb, qui utilisera des satellites plus gros pour la connectivité à large bande.

Cependant, OneWeb, Plane et SpaceX revendiquent des priorités similaires en ce qui concerne la construction de satellites, bien plus nombreux que jamais.

RÈGLE NO. 1: CONSTRUISEZ UN NOUVEAU TECH FAST

Selon Chester Gillmore, vice-président du développement et de la fabrication d’engins spatiaux, la motivation de Planet pour la fabrication rapide de satellites provient de son origine en tant que start-up déviée par les caprices des fournisseurs de lancement qui fixent des dates de lancement basées sur des clients primaires plus importants et non sur des charges utiles secondaires cubiques.

«Nous savions que nous devions très, très rapidement changer et rendre les choses adaptables», a-t-il déclaré lors d’une table ronde sur la production et le lancement agiles organisée par The Aerospace Corporation à Merritt Island, en Floride, non loin du site où OneWeb construit ses satellites. . «Nous avons dû nous adapter parce que nous avions ces dates de lancement que nous ne contrôlions pas.»

En septembre, Planet a ouvert une usine de fabrication à San Francisco, capable de produire jusqu’à 40 satellites par semaine. Gillmore a déclaré que Planet ne faisait pas face aux mêmes pressions de lancement qu’auparavant, mais avait appris à valoriser la possibilité de construire rapidement des satellites, peu importe.

« Nous avons surdimensionné nos capacités et nos capacités non pas parce que nous allons construire des milliers de choses, mais parce que nous voulons pouvoir construire à la cadence de milliers pour construire de très nombreux lots plus petits de 20 à 25, dit-il. « Chaque fois que nous entrons dans un cycle de production, nous construisons de nouvelles constructions. »

OneWeb et SpaceX, en revanche, visent à construire des milliers de satellites – jusqu’à 2 000 pour OneWeb et jusqu’à 12 000 pour SpaceX.

David Goldman, directeur de la politique satellite de SpaceX, a déclaré que la société tirait les leçons de la construction de fusées et les appliquait à sa constellation Starlink.

«La rapidité de l’itération est l’ADN de la société. Cela tient en grande partie au fait que nous concevons et fabriquons nous-mêmes la plupart des composants», at-il déclaré. C’est très intégré. Si les techniciens qui mettent les choses en place trouvent quelque chose à améliorer, ils peuvent aller directement chez l’ingénieur qui les a conçus et le régler à la volée. C’est comme ça que vous pouvez itérer aussi rapidement que nous pouvons le faire aujourd’hui. ”

OneWeb s’appuie sur une large base de fournisseurs pour sa constellation, notamment Ruag, Teledyne et Sodern, mais est également partie intégrante de la fabrication de son engin spatial par l’intermédiaire de OneWeb Satellites, une entreprise commune à 50/50, créée avec Airbus Defence and Space.

Chris Winslett, directeur du programme Satellites OneWeb, a déclaré que la nouvelle usine de la joint-venture, Exploration Park, en Floride, est conçue pour construire deux satellites par jour lors du démarrage de ses opérations à grande échelle cette année.

RÈGLE NO. 2: AUTOMATISER SÉLECTIVEMENT

La construction de satellites par dizaines, centaines ou milliers nécessite encore beaucoup de travail humain, mais les fabricants affirment avoir trouvé des endroits où l’automatisation a du sens.

SpaceX télécharge des données de suivi pour les satellites et les débris spatiaux depuis le centre d’opérations spatiales combinées de l’US Air Force et d’autres sources, a déclaré Goldman.

Winslett a expliqué que OneWeb prévoit des processus automatisés pour piloter ses satellites, car augmenter le nombre de personnes pilotant quelques satellites géostationnaires pour gérer une constellation de centaines nécessiterait «un petit village».

L’usine spécialement conçue par OneWeb Satellites à Merritt Island, en Floride, a déjà commencé la fabrication en série, et la mise en service définitive est en cours, selon le directeur général de OneWeb Satellites, Tony Gingiss. L’usine fait partie d’Exploration Park, une plaque tournante de l’espace commercial située sur un terrain appartenant à la NASA, à l’extérieur des portes du Kennedy Space Center. Crédit: OneWeb Sattelites

Selon Winslett, OneWeb considère que l’automatisation est l’un des moyens les plus utiles pour les campagnes d’essais et les opérations aériennes. OneWeb veut que l’automatisation réduise les erreurs d’origine humaine, a-t-il déclaré, mais ne remplace pas entièrement les travailleurs humains.

«Nous n’avons délibérément pas conçu notre usine de telle sorte que c’était juste un groupe de robots assemblant des satellites», a-t-il déclaré. « Nous voulions que la personne humaine rende des jugements. »

Winslett a déclaré que l’un des avantages de la construction d’une grande constellation est que, dès son entrée en service, l’engin spatial fournit suffisamment de télémétrie collective pour effectuer des «analyses de données volumineuses» afin de tirer des leçons qui peuvent ensuite être intégrées à la production.

«En fait, vous développez très rapidement un nombre significatif sur le plan statistique», a-t-il déclaré. « Analyser les données, rechercher les tendances, rechercher les domaines dans lesquels nous pouvons effectuer des ajustements, en éliminant les tests ou en multipliant les tests – sont des domaines dans lesquels l’automatisation est plus répandue pour nous. »

Gillmore a déclaré que Planet cherchait en fin de compte «le moins possible d’automatisation physique» et à introduire toute automatisation «le plus tard possible».

S’en remettre trop tôt à l’automatisation risquerait d’engendrer dans la production une procédure imparfaite qui pourrait être très difficile à annuler, a-t-il déclaré.

RÈGLE NO. 3: SALLE DE DÉPART POUR ÉCHEC

Les constructeurs de Megaconstellation ne veulent pas d’erreurs avec leurs satellites, mais ils ont aussi appris à ne pas attendre la perfection.

Goldman a déclaré que SpaceX cherchait à établir avec son premier grand lancement Starlink que les échecs avec quelque chose d’aussi nouveau ne devraient pas être une surprise.

« Nous n’allons pas avoir un autre lancement avant de regarder ces films pendant un moment pour voir ce qui fonctionne et ce qui ne fonctionne pas. Nous pourrons ensuite l’intégrer aux prochains modèles afin de nous assurer qu’ils sont meilleurs », a-t-il déclaré. « Je pense que la meilleure chose à faire est simplement d’être honnête avec le public et de dire à tout le monde ce que vous faites, et de ne pas dire que vous aurez une fiabilité à 100% si vous ne pouvez pas accomplir cela. »

«Vous devez être prêt à créer une culture dans laquelle vous êtes prêt à échouer tôt et à en tirer des leçons», a ajouté Winslett, en prenant pour exemple SpaceX. «Nous devons définir ces attentes et laisser les gens comprendre qu’il est normal d’échouer. C’est correct d’avoir un problème ou une erreur, d’en tirer des leçons, de le corriger et de passer à autre chose. « 

La philosophie de Planet est que les échecs devraient se produire «aussi rapidement que possible pour savoir ce qui fonctionne et ce qui ne fonctionne pas», a déclaré Gillmore. Cependant, il trace une ligne de démarcation entre la planification d’un échec et sa poursuite.

« L’échec n’est jamais l’objectif », a-t-il déclaré. «Lorsque vous dépensez beaucoup d’argent pour concevoir quelque chose, le lancer dans l’espace et que cela ne fonctionne pas, c’est très mauvais. Lorsque nous disons être un peu tolérants à l’échec, l’idée n’est pas que nous l’attendions, mais plutôt d’adopter une approche de l’assurance de la mission différente de celle qui était utilisée auparavant. »

Selon Gillmore, cette approche implique de s’efforcer de mettre au point des systèmes critiques comme les caméras et les antennes.

«Nous n’avons pas besoin de qualifier complètement chaque sous-système», a-t-il déclaré. «Nous pouvons tester sur le terrain les éléments requis et essentiels pour la sécurité.»

Gillmore a déclaré que pour 20 lancements de vaisseaux spatiaux Planet, il était prévu que deux d’entre eux soient des démonstrateurs technologiques. De cette façon, la société peut évaluer de nouveaux engins dans l’espace au lieu de «surestimer» chaque engin spatial au sol.

Gillmore a déclaré qu’il était impatient de voir les coûts de lancement continuer à baisser afin que Planet puisse créer un prototype pour davantage de technologie pour les futures générations de satellites.


 » Source (traduit de l’anglais) : Spacenews

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