La mission Hera de l’Agence spatiale européenne est la première mission européenne de défense planétaire. Avec la sonde DART de la NASA, Hera constitue le second volet d’une mission de démonstration internationale qui doit valider une méthode viable pour préserver la Terre et l’humanité des astéroïdes susceptibles de menacer notre planète. La cible de Hera : un système binaire d’astéroïdes composé de Didymos (780m de diamètre) et de sa petite lune baptisée Dimorphos (160m de  diamètre). Le lancement de Hera, à bord d’une fusée Falcon-9 de SpaceX à partir du Kennedy Space Center en Floride (Etats-Unis) est prévu pour le courant du mois d’octobre. Après un voyage de deux ans, l’observateur Hera devra arriver à destination fin 2026. Le but pour Hera est d’examiner les conséquences de l’impact de septembre 2022 entre la sonde américaine DART et l’astéroïde Dimorphos. Mais aussi de cartographier la surface de Dimorphos par une série de survols rapprochés, faisant ainsi la démonstration de technologies novatrices comme la navigation autonome autour d’un astéroïde.

Dans cette mission européenne de défense planétaire, la société wallonne SPACEBEL, basée à Liège, joue un rôle clé en fournissant des contributions logicielles importantes. « Hera est l’un des projets phares de SPACEBEL qui démontre parfaitement nos compétences transversales à tous les échelons d’une mission spatiale : nos réalisations dans le cadre de Hera couvrent le logiciel embarqué, les systèmes de simulation et le segment sol », explique Thierry du Pré-Werson, administrateur délégué de SPACEBEL.

Le cas de SPACEBEL illustre que la Wallonie est à la pointe dans le secteur spatial avec un écosystème qui permet des réalisations internationales comme l’illustre la participation de SPACEBEL à la mission européenne Hera.

Concrètement, SPACEBEL a développé le système logiciel du vaisseau spatial pour le segment vol. S’agissant d’une mission dans l’espace lointain, le système logiciel sera doté d’un très grand degré d’autonomie embarquée, similaire à celle d’une voiture sans conducteur. Ce logiciel de vol, appelé aussi logiciel central, s’exécute sur l’ordinateur de bord. Il y réalise les fonctions en temps réel de l’engin, couvrant, entre autres, la commande et le contrôle des sous-systèmes, équipements et instruments à bord, avec en particulier la caméra, utilisée tant pour l’observation que pour la navigation. Il gère les instructions opérationnelles et les mesures à bord et y implémente les algorithmes de contrôle et de traitement des données scientifiques. Il assure les communications aller-retour entre le vaisseau principal et ses deux cubesats Milani et Juventas d'une part, entre le vaisseau principal et la Terre d'autre part.

Trois systèmes de simulation

SPACEBEL a également développé trois différents systèmes de simulation pour la mission Hera. Un simulateur appelé Software Validation Facility (SVF ), qui permet de réaliser la validation complète d’un logiciel embarqué en modélisant les différents éléments du satellite comme le calculateur de bord, les équipements de plateforme ou encore les instruments de charge utile.

Un simulateur appelé Training Operations Maintenance Simulator (TOMS), qui permet la réalisation d’essais systèmes, l’entraînement des opérateurs ainsi que les tests de routine en phase d’exploitation. Il permet également de mener les investigations en cas d’anomalie détectée à bord. Pour ces simulateurs, il est nécessaire de modéliser les différents éléments du satellite mais également les aspects sol, comme les stations et les lignes bord-sol.

Le simulateur enhanced Software Validation Facility (eSVF) est un SVF optimisé dans lequel sont ajoutées les modélisations fonctionnelles, comme le comportement physique/mathématique des équipements, la modélisation de l’orbite et de la dynamique du satellite et  certaines perturbations spatiales. Ce simulateur est utilisé pour la réalisation d’essais GNC (Guidance, Navigation & Contrôle) avancés afin d’assurer au mieux le succès de la mission Hera.

Pour le segment sol, plus particulièrement les centres de mission et de contrôle, SPACEBEL est responsable du Centre des opérations de mission des Cubesats. Installé à Redu (Belgique), ce centre supervise l’ensemble des opérations et contrôle le duo Milani et Juventas. Il gère les demandes de mission, la dynamique de vol, les télécommandes et la télémétrie ainsi que les échanges de données entre le vaisseau spatial principal et les Cubesats. Il contrôle également l’état des Cubesats et de leurs instruments. De plus, il sert d’interface avec les équipes scientifiques en charge des charges utiles des Cubesats, traduisant leurs requêtes en commandes destinées aux instruments à bord, et leur transmet ensuite les données et observations scientifiques à analyser.

Cette participation de SPACEBEL à une mission européenne de cette ampleur est une belle réussite pour l’entreprise wallonne. « SPACEBEL est extrêmement fière de participer de manière considérable à cette mission pionnière destinée à protéger la Terre. Forts d’une expérience de plus de 50 missions spatiales, nos ingénieurs s’investissent pleinement dans ce projet hors du commun nécessitant des technologies informatiques de pointe afin de garantir la performance et la qualité de nos solutions à la plus grande satisfaction de nos clients et de l’ESA en particulier », conclut Thierry du Pré-Werson.