Un voilier solaire de 49 m², n’excédant pas les 3kg, naviguant dans l’espace jusqu’à atteindre la face cachée de la Lune afin de la photographier. Le satellite «Payankeu» a pour seul moyen de propulsion, le rayonnement solaire. En effet, la lumière est composée de photons qui, en rebondissant sur la surface de la voile, vont pousser le satellite grâce au principe d’action-réaction. Cette modalité de déplacement et sa faible masse lui procurent certes un rayon d’action quasi illimité mais met en défaut sa capacité à déployer ses voiles et sa manœuvrabilité du fait de l’absence d’appareils lui permettant d’exécuter ces actions. L’objectif du projet Payankeu est donc d’envoyer un système embarqué dans l’espace, autonome en énergie et pouvant recevoir des consignes qui lui indiqueront la trajectoire à adopter. Afin d’assurer son fonctionnement, il faut être capable d’anticiper son comportement.
Lorsque Payankeu se trouvera dans l’espace, il se mettra à tourner sur lui même. Les soutes vont s’ouvrir pour laisser place aux voiles. Celles ci, sous l’action de la force centrifuge, vont se déployer. Cependant, cette étape va entraîner une diminution de la vitesse de rotation du satellite et les voiles risquent de partir en torche rendant par suite le satellite hors service de manière irrévocable. Pour maintenir les voiles étarquées, un dispositif couplant des cristaux liquides (LCD) à un réseau de prismes permet de contrôler la vitesse de rotation. Pour diriger le Payankeu, les voiles sont orientables par le même dispositif. Un système embarqué pilote le dispositif décrit précédemment. Toutefois ce système a besoin de connaître tout les paramètres physiques du satellite Sa réalisation demande donc la modélisation du déploiement des voiles, de leur maintien étarquées et de leur orientation. Nous nous proposons, dans les billets à venir, de définir le modèle numérique correspondant.
Pour définir le modèle, il faut une méthode et des outils. Le modèle numérique doit pouvoir intervenir sur le déploiement et le maintien des voiles étarquées mais aussi sur leur orientation. Il faut donc étudier le comportement de Payankeu. Pour cela, la réalisation d’une maquette est une première étape dans l’élaboration d’un modèle statique. Cette dernière servira aussi de modèle dynamique qui permettra de se rapprocher au mieux de la situation réelle et donc de pouvoir observer de plus près le comportement de Payankeu dans l’espace. Pour comprendre le déploiement des voiles, un film au ralenti du mouvement permettra de l’analyser en détails. Il s’en suivra l’analyse du maintien des voiles étarquées et les possibilités d’intervenir sur leur orientation.
Une fois la maquette réalisée et analysée sous tous ces angles, il sera possible d’établir les lois physiques qui régissent le comportement du satellite. C’est en fait ces lois qui permettront d’établir un modèle numérique qui sera intégré dans le module de pilotage de Payankeu.
