Le programme MOIRE entre dans la phase 2

7 septembre 2011   ·   0 Commentaire

Le 2 septembre, Ball Aerospace Corporation a reçu un contrat de 36,9 millions de dollars pour entreprendre la phase 2 du programme MOIRE. Ce dernier doit permettre aux États-Unis d’assurer une surveillance en temps réel de toute la planète à l’aide de télescopes spatiaux munis de membranes optiques.

Le travail sera effectué à Broomfield et réparti selon les prestataires suivants : CO (73,2%); Livermore, CA (7,2%); Goleta, CA (17,2%) et Huntsville, AL (2,4%). Les travaux devront être achevés d’ici le 10 février 2013.

Amorcé en mars 2010 par le DARPA, le programme MOIRE (Membrane Optic Imager Real-Time Exploitation) répond aux besoins des États-Unis de s’assurer une imagerie intégrale de tout un territoire. Véritable « vidéo surveillance de la planète » le MOIRE permettra d’exploiter des images et des vidéos en temps réel depuis n’importe quel endroit sur ​Terre et à tout moment.

Ce système n’existe pas actuellement. Aujourd’hui, l’imagerie est opérée par certains avions comme le U-2, et des satellites dont le spectre ne permet pas de couvrir une zone suffisamment large. Cela oblige les USA à maintenir une quantité importantes de satellites pour un coût exorbitant (500 millions $ par satellite).

Un système MOIRE serait très utile pour repérer un drone intrus qui est susceptible d’être abattu, ou pour superviser la conduite des opérations militaires dans une vaste zone. L’armée américaine n’a d’ailleurs pas oublié l’immense difficulté qu’elle a éprouvé à localiser les batteries de missiles Scud pendant l’opération « Desert Storm » en 1991, malgré une maîtrise totale de l’espace aérien irakien.

Le programme MOIRE utilisera un système d’imagerie à couverture persistante en orbite terrestre géosynchrone (GEO), c’est à dire en étant synchronisé avec la rotation de la Terre, à une altitude d’environ 36.000 kilomètres. Pour cela, le MOIRE utilise une membrane optique légère sur laquelle est gravé un motif de diffraction. Ce motif est utilisé pour focaliser la lumière sur un capteur et la membrane est installée sur des plates-formes spatiales.

Le défi est grand car il s’agit de pouvoir fabriquer une membrane géante de 20 mètres de diamètre couvrant une superficie de plus de 10 × 10 km au moins une fois par seconde, avec une résolution au sol de 2,5 mètres, et la capacité à détecter les véhicules en mouvement. Au total, ce serait plus de 10 millions de kilomètres carrés qui pourraient être couverts par l’orbite géosynchrone du MOIRE.

Il s’agit aussi de pouvoir construire des grandes structures pour tenir l’optique à plat, et de monter les éléments optiques secondaires pour transformer une optique de diffraction basée sur un dispositif d’imagerie à large bande passante (transmission des images au sol).

Le programme MOIRE comprend ainsi plusieurs phases: phase 1 (étude du concept), phase 2 (conception du système) et phase 3 (démonstration du système). Le programme n’était jusqu’à présent qu’en phase 1 et des plans pour la transition à la phase 2 étaient prévus pour l’automne 2011. Le calendrier est donc bien respecté avec le contrat de Ball Aerospace.

Le 25 juillet 2011, le laboratoire national Lawrence Livermore (dédié à la science et aux applications des photons) a achevé la construction d’une première membrane optique de 80 cm de diamètre et 18 microns d’épaisseur de diffraction (photo), conçu en partenariat avec Ball Aerospace et Nexsolve Corp.

La membrane a été imprimée et gravée à une échelle de 4 microns, et sera testée dans les installations de Ball Aerospace pour les premières démonstrations.

Cette phase 2 va permettre de produire et tester un télescope de 5 mètres.

La phase 3 passera à la démonstration avec un télescope spatial de 10 mètres, en orbite géosynchrone, utilisant une membrane de diffraction optique. Il faudra alors programmer un lancement spatial (qui n’est pas bon marché) avec une charge utile secondaire de 5 mètres de carénage sur une fusée EELV-M de classe moyenne, et en utilisant une masse au lancement de moins d’une tonne.

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par Edouard Maire