Le laboratoire d'électronique spatiale (LEDES) du Service d'Astrophysique (CEA-Irfu) vient de signer un accord de partenariat avec la société industrielle Skylab Industrie pour fabriquer et distribuer des équipements spatiaux intégrant le micro-logiciel baptisé "SpacewireCEA" initialement développé au CEA pour la caméra infrarouge PACS du satellite Herschel. Ce logiciel intégré à l'electronique de bord permet le transfert à haut débit des données d'observations des instruments spatiaux. Il permet d'atteindre un débit maximal de données de 400 Megabits par seconde [1], tout en respectant le standard international "Spacewire", un ensemble de contraintes techniques très exigeantes établies par l'Agence spatiale européenne (ESA) afin d'assurer la compatibilité entre les différents équipements satellites.
Micro-code pour micro-puce
Les instruments spatiaux sont le fruit de très larges collaborations internationales et intègrent des centaines de composants provenant de nombreux instituts scientifiques et de pays très différents. Pour assurer la cohésion de l'ensemble, ces composants doivent se conformer à des règles de standardisation très strictes qui limitent souvent les solutions techniques.
Un des problèmes actuels de l'observation spatiale est l'augmentation des débits de données. Les satellites d'observation collectent au-dessus de l'atmosphère une quantité impressionnante de données numériques qui, pour être transmises sur Terre, doivent être transférées à très haut débit lorsque le satellite survole les stations d'écoute.
Pour résoudre ces problèmes, le laboratoire d'électronique spatiale (LEDES) du SAp (CEA-Irfu) a mis au point un nouveau code logiciel qui permet d'atteindre de très hauts débits de données et peut être intégré sur des circuits électroniques programmables dits FPGA (pour "Field-Programmable Gate Arrays" ou "réseaux logiques programmables") tout en respectant la nouvelle norme européenne SpaceWire définie par l'Agence spatiale européenne.
Carte électronique spatiale de contrôle de la camera infrarouge PACS sur le satellite Herschel. L'implantation du logiciel "SpacewireCEA" et le port de transfert de données sont indiqués pas des cercles rouges. Crédit SAp/CEA
Le logiciel "SpacewireCEA" qui peut atteindre théoriquement un débit de 400 Megabits (équivalent à plusieurs dizaines de photographies par seconde) a été mis au point pour la réalisation en laboratoire de la caméra infrarouge PACS, construite au CEA pour le satellite Herschel. Il a été ensuite intégré pour la première fois avec succès sur les composants de ce satellite actuellement dans l'espace depuis Mai 2009, contribuant ainsi par la transmission de ses données au mince fil d'ariane qui relie le satellite à la Terre. Il est aujourd'hui utilisé pour l'étude d'une future caméra à rayons X et des instruments de la mission SVOM-ECLAIRs.
Le SpacewireCEA avait déjà été en 2007 au centre d'une licence d'évaluation conclue avec le Centre National d'Etudes Spatiales (CNES) qui l'a adopté pour différentes missions futures. Il fait aujourd'hui l'objet d'une véritable industrialisation avec la signature d'un accord de licence partenariat qui permet à la société Skylab Industries à Toulouse d'implanter le code "SpacewireCEA" dans différents composants spatiaux ainsi que sur différentes cartes d'acquisition de laboratoire qu'elles distribuent. Cet accord illustre les importantes retombées technologiques issues de recherches et de mises au point réalisées au CEA dans le cadre d'un projet spatial.
Contact :
- voir aussi : le site de la société Skylab
[1] Megabit pour 1,000,000 bits = un million ou 106 bits. 1 Bit caractérise l'unité de mémoire des ordinateurs et correspond à un nombre binaire 0 ou 1. Une série de 8 bits (8 zeros ou un) sert à coder un caractère typographique.
Rédaction : Jean-Marc Bonnet-Bidaud
• Le Département d'Astrophysique (DAp) // UMR AIM
• Interface Science et Instruments Spatiaux • Études et Développement de systèmes Électroniques Spatiaux
• SVOM • SVOM-ECLAIRS • HERSCHEL • Herschel/Pacs
