Suivant Le 27 juin, avec la mission Swift Boost, un vaisseau spatial robotisé, LINK, sera lancé depuis une base militaire américaine située dans un atoll de l’océan Pacifique, qui aura pour mission de s’approcher du Satellite Swift de la NASA et capturez-le littéralement avec ses bras robotiques et ramenez-le sur une orbite plus élevée. L’observatoire Neil Gehrels Swift (connu sous le nom de Swift) est un télescope astronomique en opération depuis 2004 et dont les principaux objectifs de mission sont l’étude des sursauts gamma observés dans les galaxies lointaines (les rayons gamma occupent l’extrémité la plus énergétique du spectre électromagnétique). La NASA estime que, sans intervention, d’ici la fin de l’année, le satellite risquerait de tomber en dessous de 300 km, un seuil critique qui le conduirait à rentrer et à se consumer dans l’atmosphère.
Après de nombreuses années de travail et de nombreuses orbites autour de la Terre, Swift est descendu de son orbite initiale, à 600 km d’altitude, jusqu’à son orbite actuelle à environ 360 km. L’orbite de Swift s’est dégradée (et continuera inévitablement à diminuer) de manière significative en raison du frottement avec les couches externes de l’atmosphère terrestre, phénomène accentué par l’intense activité solaire de ces dernières années qui a pour effet de gonfler l’atmosphère et donc d’augmenter la densité de l’air à plus haute altitude. La NASA avait donc déjà prévu il y a un an de tenter de rétablir l’orbite de Swift et avait chargé la société américaine Katalyst Space de concevoir un vaisseau spatial capable de ramener le satellite à une altitude plus élevée et d’éviter qu’il ne s’enfonce dans l’atmosphère.
La mission Swift Boost servira également à tester les opérations de récupération et de maintenance des satellites non coopératifsc’est-à-dire qu’ils n’ont aucune possibilité d’effectuer des manœuvres parce qu’ils n’ont pas de propulseurs ou parce qu’ils sont à court de carburant. En effet, la mission s’inscrit dans un contexte particulier et jusqu’ici peu exploré des missions orbitales qui ouvre le marché à de nouvelles entreprises spatiales. C’est ce qu’on appelle maintenance en orbitec’est-à-dire la possibilité de prolonger la durée de vie opérationnelle des satellites ou des stations spatiales orbitales, par exemple en effectuant des réparations, en remplaçant de nouveaux composants ou en effectuant un ravitaillement ou un transfert d’orbite.
Comment se déroulera l’opération de maintenance robotique de Swift
Le protagoniste du vaisseau spatial de la mission Swift Boost s’appelle LIENet a été conçu pour être un satellite robotique. Une fois en orbite, il utilisera ses capteurs optiques pour effectuer un RPO (Opération Rendez-vous et Proximité), c’est-à-dire une manœuvre d’approche autonome de précision qui permettra au vaisseau spatial de s’approcher à quelques dizaines de mètres de Swift. LINK effectuera ensuite un scan photographique à 360° de Swift. Cela permet de vérifier l’état structurel du télescope après plus de 20 ans passés dans l’espace et de confirmer que les points de préhension identifiés lors de la conception de la mission sont bien intacts.
En fait, le télescope spatial Swift n’a absolument pas été conçu pour être amarré ou réparé en orbite. Il n’a pas de ports d’accueil (c’est-à-dire des structures où LINK aurait pu être branché et physiquement connecté au satellite) ou des poignées conçues pour être utilisées comme structures de préhension. C’est pourquoi LINK en est propriétaire trois bras robotiques qui font office de véritables vices capables de réaliser une prise délicate et millimétrique sur le châssis structurel de la Swift. Le but est de bloquer rigidement les deux véhicules, pour en faire temporairement un seul satellite. Une fois la cale sécurisée, LINK utilisera ses trois propulseurs ioniques électriques alimentés au xénon (un gaz rare utilisé pour ce type de propulseurs) pour amener Swift sur une orbite proche de celle d’origine sur laquelle il a été lancé en 2004, soit à environ 600 km d’altitude.
La manœuvre de remontée sera une opération qui durera plusieurs moispermettant à LINK d’utiliser très peu de carburant. Une fois Swift déposé sur son orbite nominale normale, LINK se détachera et utilisera le carburant restant pour revenir à des altitudes plus basses afin d’effectuer une dernière manœuvre de rentrée atmosphérique et se larguera délibérément dans l’atmosphère terrestre pour brûler entièrement et ne laisser aucun débris en orbite terrestre.
Une mission conçue en un peu plus de 9 mois pour défier la gravité
Le vaisseau spatial LINK et ses trois bras robotiques ont été conçus par startup aérospatiale Katalyst Spacefondée en 2020 et dont le siège est à Flagstaff, en Arizona. L’entreprise est spécialisée dans la création d’engins spatiaux robotisés autonomes destinés à la maintenance en orbite des satellites et à la prolongation de leur durée de vie utile (par exemple lors d’opérations de ravitaillement ou, comme dans le cas de Swift, de transfert direct vers des orbites supérieures).
Cependant, pour réussir l’exploit de mettre LINK en orbite en moins d’un an, en avril 2025, quelques mois avant de recevoir le contrat de la NASA, Katalyst a acquis une autre startup spatiale, Espace Atomos. Atomos avait déjà développé et piloté un véhicule de transfert orbital appelé Quark. Katalyst n’a donc pas eu à repenser l’ensemble du satellite à partir de zéro, mais a utilisé la plate-forme Quark comme base prête à l’emploi (plus précisément la structure porteuse du satellite, les ordinateurs embarqués et les systèmes d’alimentation) sur laquelle installer les bras robotiques. Par ailleurs, Katalyst prévoyait déjà une mission de démonstration indépendante pour 2026 pour tester ses technologies d’amarrage en orbite.
Bref, l’entreprise a rapidement réussi à adapter sa conception robotique en l’assemblant sur du matériel conçu par une autre entreprise et en utilisant des composants commerciaux supplémentaires (donc sans avoir besoin de repenser à partir de zéro). Cela lui a permis de remporter la sélection ouverte par la NASA où le facteur critique était le temps. L’orbite du télescope Swift se dégradait en effet très rapidement et la rentrée incontrôlée dans l’atmosphère était estimée pour fin 2026.
L’étrange lieu de lancement : un atoll dans l’océan Pacifique
Le lancement du 27 juin sera également caractérisé par deux autres fonctionnalités intéressantes. Le véhicule LINK sera transporté dans l’espace par Transporteur Pegasus XL construit par la société Northrop Grumman, une fusée qui ne sera pas lancée verticalement depuis une rampe de lancement terrestre classique, mais sera fixée au ventre d’un avion de ligne modifié, le Lockheed L-1011, nommé Stargazer. La fusée Pegasus est capable de transporter jusqu’à 450 kg de charge utile en orbite terrestre basse, ce qui coïncide précisément avec le poids du vaisseau spatial LINK, qui est d’environ 425 kg.
Stargazer décollera depuis une rampe de lancement inhabituellel’atoll de Kwajalein situé aux Îles Marshallau milieu de l’océan Pacifique. Sur l’atoll, il n’y a pas de base de lancement de missiles comme celle de Cap Canaveral, mais une base militaire américaine (le Ronald Reagan Space and Missile Test Range) équipée d’une piste de décollage d’où décollera l’avion auquel est attachée la fusée Pegasus. Stargazer s’élèvera à une altitude d’environ 12 000 mètres après le décollage. Une fois qu’il aura atteint cette altitude, il lâchera la fusée Pegasus qui allumera les moteurs et commencera son vol vers l’orbite terrestre où se trouve Swift, puis lâchera le vaisseau spatial LINK.
Le télescope spatial Swift orbite en effet autour de la Terre avec une très faible inclinaison (par rapport à l’équateur), de l’ordre de 20 degrés. Le lancement de LINK depuis des bases situées sur la zone continentale des États-Unis, situées à une latitude plus élevée que l’inclinaison orbitale de Swift, aurait donc nécessité une énorme quantité de carburant supplémentaire pour manœuvrer et amener LINK dans la trajectoire orbitale de Swift. Par ailleurs, le choix d’un lancement depuis une base dans l’océan Pacifique élimine également tout risque lié à la chute des étages usés de la fusée Pegasus dans des zones habitées et réduit à zéro les problèmes de trafic aérien civil par rapport aux cieux encombrés des bases spatiales de Californie et de Floride.