[USA] Atomos Space

Atomos Space a levé 16,2 M$ (série A) pour créer des remorqueurs spatiaux.

https://twitter.com/TechCrunch/status/1619046557386522649
https://twitter.com/Vanessa_J_Clark/status/1619060331967565824

Peu de missions incarnent avec plus d'acuité la maxime "l'espace est difficile" que la première mission de démonstration d'Atomos Space, que l'entreprise a réussi à ramener au bord du désastre - plus d'une fois.

Cette mission de démonstration, baptisée Mission-1, a été mise en orbite à bord d'une fusée Falcon 9 de SpaceX le 4 mars. Les objectifs de la mission sont ambitieux à l'extrême : les deux engins spatiaux - un véhicule de transfert orbital appelé Quark-LITE et un véhicule cible appelé Gluon - feront la démonstration de manœuvres extrêmement complexes, notamment le rendez-vous, l'amarrage, le transfert orbital et le ravitaillement en orbite.

L'entreprise a été confrontée à deux problèmes principaux liés aux communications et à la vitesse de rotation du vaisseau spatial. Elle a (en grande partie) résolu ces deux problèmes, malgré d'énormes contraintes, des paquets de données peu fréquents et une bande passante extrêmement limitée. (Tellement limitée, en fait, que l'équipe a dû limiter les mises à jour de son logiciel de vol à une chaîne de texte de 145 caractères seulement).

"C'est un travail acharné", a déclaré Vanessa Clark, PDG et cofondatrice d'Atomos, à TechCrunch.

William Kowalski, directeur de l'exploitation et cofondateur de l'entreprise, est d'accord. "Ce qui rend les choses si difficiles, même dans notre situation, c'est que nous essayons d'extrapoler l'état d'un système très compliqué à partir d'une centaine d'octets de données", a-t-il déclaré. "C'est beaucoup d'hypothèses sur ce qui se passe, en sachant que certaines de ces hypothèses peuvent nous mener sur une voie où nous ne pourrons jamais nous rétablir.

Les problèmes ont commencé quelques heures seulement après que les deux engins spatiaux, qui sont accouplés l'un à l'autre, ont été déployés à partir de l'étage supérieur de Falcon 9. Le déploiement s'est déroulé de manière nominale et Atomos a reçu son premier ping du vaisseau sept minutes après le déploiement. L'ambiance était à la fête.

Mais 40 minutes se sont écoulées avant que l'entreprise ne reçoive son prochain ping. Puis huit heures.

Atomos attendait des paquets de données toutes les deux minutes.

"Le pire [jour] a été le lundi où nous avons lancé le système, le soir même", a déclaré M. Kowalski. "Il était 11 heures du soir, il n'y avait que moi et l'ingénieur en chef... et nous n'avons rien entendu, et nous nous disions : avons-nous échoué ? Sont-ils morts ? Nous avons tenté notre chance, mais cela n'a pas fonctionné. C'était vraiment un coup dur".

Les contrôleurs de la mission n'ont identifié la cause première que 24 à 48 heures après le déploiement, et ce avec l'aide d'une autre société disposant d'équipements en orbite. Après avoir tiré quelques ficelles, ils ont pu joindre par téléphone l'ingénieur en chef des systèmes de la société de communication par satellite Iridium. Les engins spatiaux utilisaient des modems tiers qui tiraient parti du réseau de liaisons intersatellites d'Iridium, en plus d'utiliser la constellation d'Iridium comme satellites relais. Les engins spatiaux d'Atomos se déplaçaient trop rapidement et en opposition directe, de sorte qu'ils ne pouvaient pas effectuer la "poignée de main" avec les satellites d'Iridium pour transmettre les informations vers la Terre.

Les ingénieurs d'Atomos ont fini par proposer une série de mises à jour logicielles qui réduisaient le cycle de fonctionnement et garantissaient que les radios seraient toujours allumées, même si le vaisseau spatial était en état de faible consommation d'énergie.

Alors que les ingénieurs tentaient de résoudre le problème des communications, ils ont été confrontés à un autre problème : Les engins spatiaux culbutaient à une vitesse extrêmement rapide de 55 degrés par seconde (ils étaient conçus pour un taux de roulis allant jusqu'à 5 degrés par seconde). En outre, le vaisseau spatial tournait lentement, de sorte que les panneaux solaires n'étaient plus orientés vers le soleil. Il s'agissait donc d'une course contre la montre, pour éviter que les batteries du vaisseau spatial ne se déchargent complètement.

"Nous disposions de deux graphiques", a expliqué M. Kowalski. "Nous avons représenté graphiquement notre tendance en matière de puissance, c'est-à-dire le moment où nous pensons nous éloigner du soleil et avoir une puissance nulle, ainsi que notre taux de décrochage. Il s'agissait de ramener le taux de déréglage à zéro avant que la puissance ne tombe à zéro.

Le problème a été exacerbé par les communications limitées ; les équipes n'ont pu confirmer définitivement que quelque chose n'allait pas que le quatrième jour après le déploiement, et le vaisseau spatial ne pouvait assimiler de nouvelles commandes qu'entre de longues périodes de ce qui était essentiellement des coupures de communications.

Lentement, sur une période de plusieurs jours, ils ont réussi à ralentir le vaisseau spatial. L'équipe a remporté une autre victoire importante en parvenant à établir des communications à large bande, une liaison espace-espace sur le Quark-LITE qui passe par le réseau Inmarsat. L'entreprise a fait la première tentative de communication à large bande jeudi et a réussi à maintenir la communication avec le vaisseau spatial pendant six minutes.

Pendant cette période, les contrôleurs de mission ont reçu 17 fois plus de données que depuis le lancement. Les contrôleurs de mission ont ainsi reçu d'immenses quantités de données sur l'état de santé de la sonde. Les nouvelles ne sont pas toutes positives - l'un des blocs-batteries de l'OTV a été durement touché par les cycles agressifs, et il semble que le GPS doive être réinitialisé à bord de l'un des engins spatiaux - mais il s'agit de solutions faciles à mettre en œuvre, a déclaré M. Clark.

D'ici mardi ou mercredi, la société espère commencer à mettre en service le système de propulsion. Si tout se passe comme prévu et que les ingénieurs peuvent établir que le système de propulsion assure la précision et le contrôle du pointage, ils testeront les opérations avec les barres de couple et les roues de réaction enlevées. La société prévoit de séparer le vaisseau spatial dans un mois environ, afin d'atteindre tous les objectifs de la mission d'ici à la fin du mois de juin.

Kowalski et Clark attribuent une partie du succès de la startup au fait qu'elle est fortement intégrée verticalement. L'équipe, qui a travaillé 100 heures par semaine au cours de la première semaine suivant le déploiement, a pu mettre à profit sa connaissance approfondie de la conception du vaisseau spatial pour résoudre les problèmes qui se sont posés.

Cela a évidemment été très douloureux, mais c'est comme ce que dit le PDG de Nvidia : "Je vous souhaite de grandes souffrances". Nous sommes passés par là et ce n'était pas génial sur le moment, mais maintenant que nous sommes dans le vif du sujet, nous sommes définitivement plus accomplis", a déclaré M. Clark.