Space

Actionneurs MICA optimisés à haut rendement pour compresseurs spatiaux

juin 14, 2024

Les actionneurs contrôlables à fer mobile MICA™ sont des actionneurs linéaires magnétiques de CEDRAT TECHNOLOGIES (CTEC) qui trouvent leur intérêt dans les applications nécessitant une densité de force élevée et un faible échauffement. En raison de ces performances attrayantes, certaines applications spatiales telles que les compresseurs de gaz ZBO et le cryocooler à tube d'impulsion envisagent leur utilisation dans des missions opérationnelles. Cependant, cette dernière application nécessite la démonstration de caractéristiques supplémentaires, notamment un rendement élevé, une longue durée de vie et une bonne homogénéité de la force afin de minimiser la génération de micro-vibrations exportées. Pour répondre à ces caractéristiques supplémentaires, CTEC a développé un MICA optimisé suivant les spécifications du cryocooler à tube d'impulsion (PTC) d'AIR LIQUIDE. L'article présentera les progrès de performance obtenus sur cette MICA personnalisée, depuis la prédiction de la modélisation jusqu'aux essais en laboratoire des modèles d'ingénierie.

Actionneurs piézoélectriques amplifiés avec capteur à courants de Foucault intégré pour un mécanisme spatial de De-SPIN cryogénique

juillet 7, 2026

Les actionneurs piézoélectriques constituent une solution compacte et dynamique pour les applications spatiales de pointage laser. Toutefois, afin d'éviter l'utilisation de mécanismes HDRM (Hold Down and Release Mechanisms), il est généralement nécessaire d'augmenter la force maximale admissible, ce qui affecte directement les performances en déplacement de l'actionneur. Par ailleurs, l'environnement cryogénique influence fortement les composants mécaniques et piézoélectriques ainsi que les capteurs intégrés, en particulier les jauges de contrainte, qui offrent une excellente compacité et une grande précision mais ne peuvent pas fonctionner à très basse température. Le projet ESA (Agence spatiale européenne) De-SPIN a permis de relever ces défis en concevant, fabriquant et testant une technologie innovante d'actionneur piézoélectrique amplifié (APA®) capable de supporter des niveaux de vibrations de lancement élevés tout en intégrant un capteur résistant aux environnements cryogéniques. Cet actionneur peut être intégré dans un Fast Steering Mirror (FSM) complet et atteindre une course de 105 µm à −150 °C, avec redondance, tout en résistant à des vibrations aléatoires de lancement de 18,04 g RMS avec une charge utile de 125 g.

Améliorer la fiabilité des actionneurs et moteurs piézo soumis à un échauffement propre important et à plusieurs milliards de cycles de fonctionnement, ou à des conditions d’environnement extrêmes

juillet 7, 2026

Les actionneurs piézoélectriques offrent une grande précision de positionnement et une réponse dynamique rapide, ce qui les rend particulièrement adaptés aux applications nécessitant un comportement non magnétique, une compatibilité avec les rayonnements, un rapport force/volume élevé, une force de maintien fiable hors tension et une résistance aux environnements soumis à des vibrations. Cependant, lors d’un fonctionnement à haute fréquence ou en continu, ces actionneurs peuvent subir un échauffement propre important, en particulier lorsqu’ils sont utilisés sous vide ou dans des environnements à température élevée. Pour relever ces défis et permettre un fonctionnement fiable des actionneurs piézoélectriques dans des conditions extrêmes, le projet PROOFED, financé par Eurostars, a été lancé. Il rassemble Cedrat Technologies (CTEC), coordinateur du projet chargé de la conception des moteurs piézoélectriques, le CSEM, chargé de la modélisation thermique et du développement de systèmes de dissipation thermique, et CTS, chargé du développement de piles piézoélectriques haute température. Parmi les résultats obtenus, on peut citer la validation expérimentale de 10 milliards d’actionnements à des températures pouvant atteindre 200 °C, un dissipateur thermique permettant une réduction de 41 % de la résistance thermique, ainsi que de nouvelles versions de moteurs piézoélectriques rotatifs pas à pas (RSPA) offrant une large plage de fonctionnement thermique et une résistance aux champs magnétiques, aux vibrations et aux chocs.

Fast Steering Mirrors magnétiques pour le suivi de cible et les communications optiques dans les secteurs de la défense et de l’aérospatial

juillet 7, 2026

Les applications de suivi de cible dans la défense et de communications optiques spatiales reposent sur des solutions de pilotage à haute précision, sobres en énergie, pour lesquelles la compacité, l'intégration, la fiabilité et la robustesse en environnements sévères sont essentielles. Afin de répondre aux exigences des fonctions de pointage fin et rapide (Fine & Fast Pointing) ainsi que des mécanismes d'anticipation de pointage (Point Ahead Mechanism) destinés aux applications de défense et spatiales, CEDRAT TECHNOLOGIES (CTEC) améliore continuellement sa gamme de miroirs de pointage rapide magnétiques (M-FSM45 et M-FSM62). Ces systèmes reposent sur un mécanisme propriétaire d'actionneurs magnétiques à guidage flexure MICA™ (Moving Iron Controllable Actuator) intégrant des capteurs à courants de Foucault, offrant une excellente capacité de contrôle. Forte de son expertise et de nombreuses années d'expérience dans le domaine des miroirs de pointage rapide magnétiques (M-FSM), CTEC a développé de nouvelles versions des M-FSM62 et M-FSM45 dans le cadre de plusieurs projets de R&D dédiés à la défense et au spatial. Parmi ceux-ci figurent un projet de défense consacré aux fonctions IRST (InfraRed Search and Track) embarquées sur aéronefs, ainsi que les projets spatiaux espagnol QKD GEO, visant à démontrer un système de distribution quantique de clés embarqué sur satellite géostationnaire, et SOLIS, consacré aux services de communications optiques sécurisées par satellites géostationnaires. Ces nouveaux développements permettent d'atteindre des performances supérieures à celles des produits actuellement disponibles sur le marché.

Fast Steering Mirrors piézoélectriques et magnétiques

septembre 5, 2023

CEDRAT TECHNOLOGIES (CTEC) développe depuis plus de 20 ans des miroirs à orientation rapide (FSM) pour répondre aux besoins des secteurs de l'aviation, de l'espace, de la défense et d'autres applications embarquées ou exigeantes. Les applications typiques sont par exemple le Lidar, la communication optique en espace libre (FSO) et l'interférométrie laser. Comme les spécifications rencontrées dans ces applications peuvent varier, CTEC a conçu et breveté différentes technologies d'actionnement : - Les FSM basés sur les actionneurs piézoélectriques amplifiés APA®, comme pour les missions PHARAO, ATLID, PSYCHE, et pour les futures constellations spatiales FSO ainsi que d'autres grands FSM pour l'espace et l'instrumentation comme l'ELT de l'ESO. - Les FSM basés sur l'actionnement magnétique, tels qu'ils sont développés pour les communications optiques FSO et CO-OP vers les géosatellites. - Les FSM basés sur des actionneurs piézoélectriques pas à pas, comme pour l'IASI-NG pour METOP-SG, ainsi que d'autres FSM basés sur des moteurs piézoélectriques. La présentation décrit le principe de fonctionnement, la conception et les performances de ces différents concepts d'actionnement.

Fine Steering Mirrors piézoélectriques et électronique de commande pour les liaisons optiques inter-satellites

juillet 7, 2026

Les liaisons optiques inter-satellites (Optical Inter-Satellite Links – OISL), basées sur les communications optiques en espace libre (Free-Space Optical Communication – FSO), constituent une technologie prometteuse pour assurer des communications à très haut débit entre satellites évoluant sur des orbites basses (LEO), moyennes (MEO) ou géostationnaires (GEO). Chaque satellite embarque plusieurs terminaux de communication optique (OCT), chacun nécessitant deux miroirs de pointage rapide (Fast Steering Mirrors – FSM) pour assurer le pilotage fin et rapide du faisceau laser. Dans les grandes constellations, le nombre total de FSM peut ainsi atteindre 100 000 unités.

Ce nouveau marché du New Space impose non seulement des défis techniques, tels que l'optimisation du rapport performances/masse/encombrement/consommation (SWaP), mais également des enjeux industriels liés à la reproductibilité, à la réduction des coûts et au coût global de possession des segments orbitaux.

Pour répondre à ces besoins, Cedrat Technologies coordonne le projet CONECS, dont l'objectif est de développer une nouvelle génération de miroirs de pointage fin piézoélectriques et leur électronique de commande, conçus comme des produits COTS destinés aux constellations de satellites. Ce développement s'appuie sur l'héritage technologique des produits existants de CTEC : le mécanisme DTT35XS, le miroir P-FSM150S et le contrôleur piézoélectrique CCBu20, tout en leur apportant des améliorations significatives en termes de performances, de coût, d'intégration et d'industrialisation pour répondre aux besoins des applications spatiales de nouvelle génération.