Discovery, le satellite imprimé en 3D en fibres de carbone

Mini-Cubes est une jeune entreprise américaine qui conçoit des satellites de très petite taille : baptisés PocketQubes, ils ne mesurent que 5 cm et restent plus accessibles que les satellites classiques. Si on vous en parle aujourd’hui, c’est que l’entreprise a commencé à se pencher sur la fabrication additive pour développer certains de ces satellites appelés Discovery : imprimés sur une machine SLS, ils seraient composés de fibres de carbone, assurant ainsi une rigidité élevée tout en conservant une légèreté importante. Selon Mini-Cubes, c’est la première fois qu’un tel matériau est utilisé pour imprimer en 3D des satellites capables d’aller dans l’espace.

Et pourtant, le recours à la fabrication additive dans le secteur aérospatial ne date pas d’aujourd’hui. Si on se penche uniquement sur les applications destinées à aller dans l’espace, la liste est longue ! D’ailleurs, de nombreux acteurs ont développé des satellites imprimés en 3D : CubeSat ou encore le projet Cubes in Space qui affirmait avoir conçu le dispositif le plus léger au monde. Quant à Mini-Cubes, elle a opté pour l’impression 3D composite. Joe Latrell, son CEO, explique : “Pour moi, l’espace est la prochaine grande frontière. Au lieu de le considérer comme un défi impossible, je le vois comme la source permettant de sauver la Terre.” L’objectif du satellite Discovery serait en effet de surveiller les ressources naturelles à la surface de la Terre.

Le processus de fabrication de Discovery

L’équipe de Mini-Cubes souhaitait donc intégrer une caméra dans le satellite afin d’assurer cette surveillance. Une opération plus ou moins complexe au vue de la taille du dispositif : l’entreprise voulait créer un satellite avec un volume interne de seulement 50 x 50  x 50 mm. Elle s’est donc tournée vers la fabrication additive qui permet de développer des formes plus complexes à moindre coût et a fait appel au CRP USA. Restait maintenant à choisir le bon matériau car dans l’espace, les contraintes sont différentes. La légèreté est un point essentiel pour baisser au maximum les coûts associés, mais il ne faut pas pour autant sacrifier la résistance. Après de nombreux tests, les deux partenaires ont opté pour le Windform XT 2.0, un polymère renforcé en fibres de carbone. 

Joe Latrell ajoute : “La combinaison de la résistance et de la facilité d’utilisation a fait de ce matériau un choix naturel pour nous.  Nous savions que nous voulions utiliser la fabrication additive pour Discovery, mais nous avons compris qu’il serait difficile de trouver quelque chose qui fonctionnerait dans l’environnement difficile de l’espace. Nous avons découvert Windform® XT 2.0 et après avoir examiné ses propriétés, le choix a été simple.”

Pour l’instant, trois prototypes ont été développés et soumis à plusieurs tests comme un test de charge et de température. L’entreprise affirme que les satellites Discovery ont résisté à des températures allant de 50°C à -40°C. Elle prévoit d’envoyer son premier dispositif en orbite au cours du deuxième trimestre 2021. En attendant, vous pouvez retrouver davantage d’informations sur le site officiel de Mini-Cubes ICI. 

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