L'américain Northrop Grumman a récemment annoncé qu'il lancerait une fusée Pegasus transportant un avion robot de service pour effectuer un « sauvetage » en orbite d'un observatoire spatial de la NASA qui est sur le point de tomber dans l'atmosphère en raison de la désintégration orbitale. Cette action est considérée comme une nouvelle étape dans le service en orbite et la prolongation de la durée de vie de la propulsion aérospatiale commerciale.
La cible de cette mission est l'observatoire Neil Gehrels Swift Gamma-Ray Burst, opérationnel depuis novembre 2004 et en service depuis près de 22 ans. Le satellite a fourni une grande quantité de données clés pour la recherche en astrophysique des hautes énergies en observant les sursauts gamma et leur rémanence dans les bandes de rayons X et de lumière ultraviolette/visible. Cependant, il est désormais confronté au sort inévitable d’une rentrée atmosphérique en raison d’une atténuation orbitale sur plusieurs années.
Dans la plupart des cas, dans le passé, lorsque ces satellites scientifiques rencontraient des problèmes tels qu'une baisse continue de l'altitude orbitale et un épuisement du carburant, les agences compétentes n'avaient souvent d'autre choix que d'accepter qu'ils finissent par brûler dans l'atmosphère, et un ensemble de « bons satellites » qui pouvaient encore fonctionner normalement ont été mis au rebut. Avec le développement rapide des capacités des lanceurs et de la technologie de la robotique spatiale, la situation similaire au « non-retour » commence à se renverser, et les missions de service actif en orbite et de prolongation de la durée de vie passent progressivement du concept à la réalité.
Selon le plan de mission annoncé, Northrop Grumman utilisera un petit lanceur solide "Pegasus" XL lancé depuis les airs par un avion de transport L-1011 "Samsung" Stargazer. Le carénage de la fusée transportera un véhicule de service LINK développé par Katalyst Space Technologies et pesant environ 400 kilogrammes. L'avion de transport lancera la fusée au-dessus des eaux équatoriales près de l'atoll de Kwajalein, dans les Îles Marshall. Une fois le Pegasus allumé, LINK sera envoyé dans un plan orbital qui est presque exactement le même que Swift, avec une inclinaison orbitale d'environ 20,6 degrés.
Après s'être séparé de l'étage supérieur de la fusée, LINK s'appuiera sur son propre système de propulsion pour ajuster progressivement son orbite et poursuivre le satellite cible pendant des jours, voire des semaines, jusqu'à ce qu'il termine son rendez-vous orbital à une vitesse relative d'environ 17 000 milles par heure (environ 27 000 kilomètres par heure). La tâche semble simple et directe, mais les défis techniques sont extrêmement élevés : limité par le délai aller-retour du signal de liaison de mesure et de contrôle, l'avion de sauvetage doit s'appuyer fortement sur un contrôle autonome pendant la phase critique, traitant les données d'observation des caméras optiques et des capteurs de télémétrie lidar en temps réel, et prenant les décisions relatives de navigation et de contrôle d'attitude avec le logiciel de vol de guidage et le système d'imagerie embarqués.
Ce qui est encore plus gênant, c’est que le satellite Swift n’a pas été conçu en pensant à des interfaces de maintenance ou d’amarrage externes. Il ne dispose ni d'anneau d'amarrage standardisé, ni de dispositif de capture magnétique, ni de balise de navigation coopérative. Il n’existe aucun précédent quant à sa structure et à son état de surface après près de deux décennies d’exposition à l’environnement spatial. Par conséquent, LINK doit d'abord scanner et évaluer le satellite cible à courte distance pour trouver les points fixes de levage au sol utilisés pour le transport terrestre et l'installation sur la fusée « Delta », et planifier la stratégie de capture en conséquence.
Une fois qu'une pièce structurelle appropriée est trouvée et confirmée comme étant sûre, LINK étendra trois bras mécaniques "effrayants" pour saisir fermement ces éléments au sol, prenant ainsi en charge l'attitude et le contrôle de l'orbite de Swift. LINK s'allumera ensuite grâce à son propre système de propulsion pour pousser l'observatoire vers une nouvelle orbite à une altitude d'environ 600 kilomètres, lui permettant de retrouver une vie en orbite sûre de « plusieurs années » et de gagner un temps précieux pour les observations astronomiques ultérieures à haute énergie.
Si la mission se déroule comme prévu, ce sera la première fois qu'un avion commercial réussira à capturer un satellite du gouvernement américain qui n'a pas été réservé pour un service en orbite. Ce sera également la première fois au monde que l'on tentera de capturer et de mettre en orbite un satellite scientifique dans un état totalement « non préparé ». Pour l’industrie aérospatiale commerciale, cela signifie que des services tels que le sauvetage en orbite, la prolongation de la durée de vie et le nettoyage de l’orbite passent des étapes de conception et de test à des opérations à grande échelle, et leur valeur marchande potentielle ne peut être sous-estimée.
Le lancement de sauvetage est actuellement prévu pour fin juin 2026. Steve Hollo, ingénieur en chef de la fusée Pegasus de Northrop Grumman, a déclaré que Pegasus est chargé de lancer des satellites scientifiques depuis de nombreuses années et que cette mission de réponse rapide décollant de l'atoll de Kwajalein démontre pleinement les capacités de la fusée en matière d'assemblage rapide, de tests et de déploiement mobile mondial. La dernière mission a également entièrement mis à niveau l'ensemble des équipements électroniques, les modernisant tout en héritant de l'accumulation de technologies existantes. Il a souligné que le Pegasus n'est pas fixé sur un seul site de lancement au sol, ce qui lui confère des avantages inégalés en termes de flexibilité et de vitesse de réponse par rapport aux autres lanceurs, fournissant ainsi un soutien clé pour de telles opérations de sauvetage de satellites urgentes.
