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Nous sommes SpaceDot, une équipe interdisciplinaire d’étudiants à but non lucratif de l’Université Aristote de Thessalonique (Grèce). Notre objectif : innover dans les applications spatiales et élargir le potentiel de la recherche spatiale open source. Nous utilisons des outils open source pour l’ensemble de nos projets et partageons nos découvertes avec la communauté. Tout notre travail – code, modèles, conceptions et documents – est disponible sous licence libre sur la page GitLab d’AcubeSAT.
Dans notre précédent témoignage, nous avons expliqué comment nous avons conçu et construit AcubeSAT : un nanosatellite 3U (30x10x10 cm) embarquant une charge biologique composée de cellules de levure, afin d’explorer les limites de la biologie spatiale open source. Nous avons détaillé les défis liés à la création d’un système capable d’étudier plus de 100 protéines dans les conditions extrêmes de l’espace. Aujourd’hui, après nos premiers tests, nous sommes ravis de partager comment nous avons affiné notre approche, relevé de nouveaux défis techniques et rapproché AcubeSAT de sa mission en orbite.
Un laboratoire miniature pour les microorganismes dans l’espace
Notre mission était de concevoir un laboratoire miniature entièrement équipé, avec une charge utile modulaire, capable de répondre aux exigences de notre mission tout en facilitant l’évolutivité et l’interchangeabilité des pièces.
Pour y parvenir, nous avons conçu un conteneur pressurisé rempli d’air, un système fluidique fournissant des nutriments aux cellules, un système d’imagerie pour surveiller leur croissance et un système électronique sophistiqué pour gérer toutes les fonctionnalités. Parmi ces éléments, le collecteur fluidique (ou manifold) revêt une importance particulière pour l’expérience.
Concevoir un collecteur fluidique fiable pour les missions spatiales
Pour analyser les effets de l’environnement spatial, il est nécessaire de mener plusieurs expériences en orbite. Cela exigeait un composant capable de diviser et de contrôler avec précision le flux de nutriments.
Nous avions initialement envisagé un système complexe de tubulures, mais ses nombreux points de défaillance le rendaient inadapté aux exigences de fiabilité des missions spatiales. Nous avons donc opté pour un collecteur fluidique : un composant compact et léger, doté d’un point d’entrée et de sortie, qui régule le flux pour maintenir les cellules nourries.
Dès le départ, la fabricabilité et le choix des matériaux ont été aussi cruciaux que la fonctionnalité. Nous avons commencé par l’impression 3D pour répondre aux exigences complexes du design. Dans un premier temps, l’impression FDM a permis de conceptualiser la pièce, mais les bulles d’air entre les couches rendaient cette méthode inadaptée à l’espace. Nous avons alors adopté l’impression SLA, offrant une précision et une qualité accrues.
Cependant, bien que prometteuses, ces premières versions révélaient des limites, notamment dans l’assemblage des raccords pour garantir l’étanchéité. Nous avons donc décidé de repenser complètement le design.
En simplifiant le design, nous avons opté pour l’usinage, permettant une meilleure précision et des tolérances adaptées. À ce stade, nous avions besoin d’un partenaire capable de produire un prototype de haute précision. C’est là que nous avons sollicité Xometry.
Valider le concept : tests du prototype CNC
Lorsque nous avons reçu notre prototype en aluminium usiné CNC, nous avons immédiatement constaté que notre design prenait vie. Nous avons entamé des tests rigoureux pour vérifier qu’il répondait aux exigences élevées de notre projet.
Les tests préliminaires, notamment l’assemblage des vannes et la distribution des fluides, se sont révélés très prometteurs. Bien que quelques ajustements soient nécessaires, nous sommes confiants d’être sur la bonne voie. Voir une pièce physique après des mois de conception numérique est une récompense que tout ingénieur attend avec impatience.
Prochaine étape : tests en conditions réelles
Avec un projet en pleine progression, nous abordons une phase cruciale. La prochaine étape consiste à tester la charge utile dans des conditions extrêmes simulant l’espace. Notre design sera mis à l’épreuve dans les installations de l’ESA en Belgique, où il subira des simulations de lancement et d’orbite. Ces tests valideront définitivement la robustesse et la préparation de notre design pour l’espace.
Alors que les préparatifs de lancement avancent, nous sommes impatients de voir AcubeSAT se rapprocher de sa mission finale. Envoyez-nous vos bonnes ondes alors que nous nous apprêtons à franchir cette étape décisive !
Et vous ? Si vous deviez concevoir pour l’espace, quels défis aborderiez-vous en priorité ? Quelles exigences uniques vous viennent à l’esprit pour travailler au-delà de la Terre ? Partagez vos idées avec nous !
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