ASPINA GmbH – Fabricant de roues de réaction pour petits satellites et CubeSats
Roues de réaction ASPINA pour les petits satellites
ASPINA développe une gamme de roues de réaction (reaction wheel) pour les constellations de petits satellites (réseau inter-satellite). Notre gamme se compose de 4 roues de réactions:
- La première est pour les petits satellites de 100 kg
- La deuxième, ultra-petite, pour les CubeSats de 10kg.
- Les deux dernières, toujours en développement, seront respectivement destinées aux satellites de 200 et 500kg.
Ces roues de réaction seront conçues spécifiquement pour les petits satellites en orbite terrestre basse (Low Earth Orbit) qui nécessitent une fabrication à moindre coût et dans de courts délais.
La roue de réaction pour les satellites de 100 kg est de forme cylindrique, avec un diamètre allant de 10 à 25 cm. Elle réduit les effets des couples de perturbation et présente la durabilité de base requise pour les composants des satellites.
ASPINA est en mesure de fabriquer des roues de réaction à des coûts avantageux dans des délais respectant vos plannings de projets. Notre expérience centenaire nous a appris à concevoir et fabriquer des pièces dans des domaines exigeants tel que l’automobile. Nous savons tirer parti de notre riche chaîne d’approvisionnements afin de la mettre au service d’une fabrication de qualité pour le secteur de l’aérospatial.
Exemple de roue de réaction pour un satellite de classe 100 kg
Les fabricants de petits satellites recherchent des composants livrés rapidement à un prix pondéré
De nombreuses constellations de satellites ont été proposées et développées au cours de la dernière décennie. ASPINA a étudié le marché et interrogé des experts de l'industrie aérospatiale ainsi que des start-ups de développement de minisatellites au Japon et aux États-Unis.
Désormais, les opérations et les constellations à courte durée de vie se démocratisent et les exigences en matière de qualité, de performance et de coût des satellites se sont éloignées de celles des grands satellites autonomes conçus pour de longues durées de vie. L'augmentation de la capacité de charge des fusées tend à accélérer davantage ce phénomène. Par conséquent, le marché de composants techniques destinés aux satellites devient viable pour la première fois dans l'histoire.
Les fabricants de petits satellites doivent s'approvisionner en pièces et composants qui répondent aux critères prix et délai. Le marché actuel montre que très peu de moteurs ont les caractéristiques requises à la fabrication de roues de réactions à des prix appropriés et livrables rapidement.
Le moteur est un élément clé des roues de réaction, mais elles sont aussi composées d'un volant d'inertie, et d'une carte de contrôle. Afin de conserver le moment angulaire, la réaction provoquée par la variation de la vitesse de rotation du volant d'inertie applique une force de rotation au satellite pour contrôler son attitude, c'est-à-dire son orientation ou la direction vers laquelle il pointe.
Comportement de la roue de réaction
La roue de réaction d'ASPINA offre la qualité nécessaire à l'exploitation d'un petit satellite
Il est important pour les fabricants de satellites d’avoir des fournisseurs fiables et réactifs pour les composants stratégiques utilisés en grande quantité dans leurs chaines de production. Pour répondre à ces exigences, ASPINA fabrique des roues de réaction qui peuvent être expédiées entre 2 et 3 mois à partir de la réception de la commande. Ceci est possible grâce au ciblage précis des composants fait en amont du développement de nos roues de réaction. De plus, nous sélectionnons des pièces qui résistent aux vibrations, aux chocs et aux radiations des opérations spatiales et de lancement. Nous les évaluons ensuite individuellement au moyen de tests internes.
Les critères d'évaluation d'ASPINA sont définis par rapport au niveau de qualité acteurs de l’aérospatial.
La vibration de la roue arrière est une source de perturbation à bord affectant l'observation et les communications par satellite. Pour supprimer ces perturbations, il faut équilibrer avec précision le volant d'inertie. Au moyen d’un gabarit de mesure et de roulements spécialement conçus pour les produits de haute précision, nous avons optimisé nos méthodes de contrôle pour garantir une rotation fluide et stable. Grâce à ces mesures, l'amplitude des vibrations est beaucoup plus faible que celle des moteurs électriques conventionnels.
Le moteur électrique des satellites de classe 100 kg est une roue cylindrique d'un diamètre allant de 10 à 25 cm. Afin d'obtenir une résistance suffisante pour sa petite taille et son poids léger, nous avons effectué diverses analyses structurelles et conçu l'ensemble de la structure pour qu'elle résiste aux vibrations et aux chocs pendant le lancement.
Le tableau ci-dessous présente les principales spécifications de développement des roues pour les satellites spatiaux:
| Item | Spécification de développement | ||
|---|---|---|---|
| Application | Petits satellites de classe 100 kg | Petits satellites de classe 200 kg | Petits satellites de classe 500 kg |
| Moment angulaire maximal | >=0,35Nms | >=1Nms | <=20Nms |
| Couple de sortie maximal | >=15mNm | <=30mNm | <=200mNm |
| Masse | Environ 1kg | Environ 1.5kg | <=6kg |
| Boîtier | 100 x 100 x 80mm | 150 x 150 x 80mm | <= 250 x 250 x 120mm |
| Plage de température d’utilisation | -20 à 50°C | -20 à 50°C | -20 à 50°C |
| Radiation (dose totale) | 20krad | 20krad | 20krad |
| Tension d'alimentation | 18V à 30V | 24V à 34V | 28V à 34V |
| Consommation électrique maximale | <15W | <42W | à déterminer |
| Mode de contrôle | Vitesse ou couple | Vitesse ou couple | Vitesse ou couple |
| Commande/Télémétrie | RS485 | RS485 | RS485 |
| Durée de vie | 5 ans | 5 ans | 5 ans |
*Les spécifications ci-dessus peuvent évoluées.
Nous fabriquons de roues de réaction pour les satellites de classe 100 kg en collaboration avec AXELSPACE Corporation, un fabricant de petits satellites au Japon. Ce projet de développement a été sélectionné par la New Energy and Industrial Technology Development Organization, un institut de recherche gouvernemental japonais. Il intervient dans le cadre de leur programme R&D pour l'amélioration des infrastructures d'information et de technologie de l'industrie spatiale pour l'année 2020, sous le thème "Développement d'antennes-relais à faible coût livrées rapidement pour l'expansion du marché des petits satellites".
Nous développons aussi une petite roue de réaction pour les CubeSats dans le d’un projet d'Ark Edge Space Inc. Ce projet est adopté par le ministère japonais de l'économie, du commerce et de l'industrie pour l'exercice 2021 de la recherche et du développement sur la promotion de l'utilisation de l'espace (développement de technologies fondamentales liées aux constellations de petits satellites (technologies de contrôle de l'orbite et de l'attitude)).
Création d'une gamme de roues de réaction pour répondre aux divers besoins en matière de satellites
Nous constatons une croissance rapide du marché des petits satellite, en particulier des CubeSats et des petits satellites pesant jusqu'à plusieurs centaines de kilogrammes. La gamme de roues de réaction d’ASPINA répond à une variété de besoins, tenant compte de la taille du satellite et l'application.
La mise au point de nos roues de réaction stimule la construction de constellations de satellites à partir de composants accessibles. Cela offrira davantage d'opportunités de créer des entreprises qui utilisent les constellations de satellites et, par conséquent, contribueront à améliorer la qualité de notre vie quotidienne grâce à des applications innovantes dans la gestion des catastrophes, le respect des réglementations environnementales, l'agriculture, le développement urbain, le transport et la gestion des réseaux de distribution.
Choisissez les roues de réaction d'ASPINA.