L’incroyable mission de 25 ans du satellite SoHO, perdu dans l’espace, qui a finalement atteint le Soleil
Le satellite SoHO parcourt l’espace depuis bien plus longtemps que ne l’imaginaient ses ingénieurs de la NASA et de l’ESA. Sa mission se serait terminée bien avant d’avoir vraiment commencé sans la batterie Saft qui l’alimente.
SoHO a bien failli être perdu pour toujours à deux reprises. Sa mission, pourtant initialement prévue pour deux ans, dure maintenant depuis plus d’un quart de siècle ; l’Observatoire solaire et héliosphérique (SoHO) est toujours en orbite autour du Soleil et transmet des données essentielles aux scientifiques. La batterie Saft qui l’équipe est l’une des raisons principales de sa survie.
Lancé en décembre 1995 dans le cadre d’une mission conjointe entre l’Agence Spatiale Européenne (ESA) et la NASA, SoHO a été conçu pour rester en orbite autour du Soleil et recueillir des informations sur la structure de l’intérieur de l’étoile et son atmosphère externe, ainsi que pour étudier le comportement des vents solaires. Sa mission devait se terminer en 1998. Encore actif aujourd'hui, il continuera probablement à fonctionner jusqu’en 2025, date à laquelle il aura passé 30 ans dans l’espace.
Survivre dans l'espace grâce aux batteries Saft
Alors que le satellite était presque perdu à jamais en raison d’une erreur suite à une manœuvre de routine, rien ne laissait présager un tel dénouement, deux ans et demi après son lancement. SoHO est conçu pour tourner en orbite autour du point de Lagrange L1, la position où les champs gravitationnels de la Terre et du Soleil s’annulent, ce qui maintient le satellite dans l’axe des deux corps.
Cependant, lors du calibrage des gyroscopes qui maintiennent le satellite en position, l’équipe au sol en a perdu le contrôle. Pire encore, les panneaux solaires du satellite n’étaient également plus dans la position adéquate pour l’alimenter. Pendant des mois, cette même équipe a travaillé à déterminer la position du satellite avant de pouvoir rétablir le contact. Pari gagné trois mois plus tard, alors que de nombreux scientifiques avaient perdu espoir. Pendant ce temps, seule la batterie de SoHO le maintenait en vie.
C’est pour cette raison que les satellites sont équipés d’une batterie. Lors de chaque orbite, les satellites autour de la Terre sont hors du champ du Soleil pendant une courte durée : ils utilisent donc régulièrement une alimentation par batterie. À l’inverse, SoHO a été conçu pour garder ses panneaux solaires face au Soleil, ne rendant la batterie nécessaire qu’en cas d’urgence. Fort heureusement, elle a assuré sa mission cruciale.
Une batterie conçue pour l'espace n’a rien d’une batterie normale. Elle doit être petite et légère car chaque kilo supplémentaire augmente le coût du lancement d’une fusée dans l’espace. Elle doit être également capable de résister aux vibrations du lancement ainsi qu’à une large gamme de températures une fois dans l’espace. Le revêtement d’un satellite peut atteindre 250 °C face au Soleil et -150° C sur le côté opposé. Capable de gérer ces extrêmes, la batterie doit toujours être capable de fonctionner à des températures allant de -10° C à 40 °C. Celle-ci doit pouvoir répondre à toutes ces exigences et si elle échoue, la mission est terminée. Aucune marge d’erreur n’est possible.
La nouvelle génération des batteries spatiales
La batterie de SoHO repose sur une technologie à base de nickel : un descendant des batteries conçues par Saft depuis les années 1960 pour être utilisées dans l’espace. À titre d’exemple, les dix premiers satellites GPS qui ont permis de connecter les systèmes de navigation par satellite sur toute la planète sont dotés de ces batteries Saft.
Nous avons commencé à développer la batterie SoHO en 1990 et, alors que le satellite venait d’être lancé dans l’espace, une nouvelle génération de batteries avait déjà commencé à se substituer à la technologie à base de nickel. Les batteries au lithium-ion sont utilisées depuis le début des années 2000 et constituent maintenant la norme pour les projets spatiaux de Saft. Elles offrent la même puissance en étant cinq fois plus légère, un avantage de taille.
Les batteries durent généralement plus longtemps que les satellites sur lesquels elles sont installées. Le satellite est généralement mis à la retraite car il n’a plus assez de carburant pour ajuster sa position ou parce que la technologie embarquée doit être remplacée. Toutefois, SoHO a assuré sa fonction au-delà des espérances et sa durée de vie témoigne ainsi de la durabilité de la technologie de nos batteries.
Le statut de SoHO sera réexaminé en 2022 mais il est probable qu’il continue à renvoyer ses observations jusqu’en 2025. Les informations fournies par SoHO ont contribué à des découvertes sur le fonctionnement du Soleil, notamment des courants complexes de gaz s’écoulant sous la surface visible. Il est également devenu une source de données essentielle pour l’étude de la météorologie spatiale, c’est-à-dire des perturbations du vent solaire qui peuvent déclencher des tempêtes géomagnétiques sur Terre.
En tout, les données de SoHO ont été utilisées dans plus de 6 000 articles scientifiques. Il a également repéré plus de 4 000 comètes, soit environ la moitié de toutes les comètes connues, et en découvre une nouvelle tous les trois jours environ. Lorsqu’il sera finalement mis hors service, la contribution de SoHO aux connaissances humaines aura été immense. Mais tout aurait pu se terminer après seulement 18 mois, sans notre petite batterie.