SONATE-2 : Un Nouveau Chapitre pour les Radioamateurs et la Recherche Spatiale
Le satellite SONATE-2 (SOlutus NAno SAttelite 2) représente une avancée significative dans le domaine des satellites universitaires, alliant applications radioamateurs et recherches scientifiques. Développé par l’Université de Wurtzbourg en Allemagne, SONATE-2 a été lancé le 4 mars 2024, avec pour objectifs principaux la communication, l’expérimentation et l’éducation. Ce projet illustre l’importance croissante des nanosatellites dans l’exploration spatiale et souligne le rôle essentiel des radioamateurs dans ces initiatives.
Contexte et Historique
Succès de SONATE-1
Avant SONATE-2, le projet a connu un premier succès avec SONATE-1, qui a servi de prototype pour tester diverses technologies. Bien que moins sophistiqué que son successeur, SONATE-1 a permis d’acquérir des données précieuses sur les performances des systèmes embarqués et a ouvert la voie à des missions plus ambitieuses.
Les Satellites CubeSat
Les satellites de la catégorie CubeSat, comme SONATE-2, sont devenus des outils essentiels dans l’avancement des technologies spatiales. Leur taille réduite (environ 10x10x10 cm pour un CubeSat standard) et leur coût relativement faible permettent à de nombreuses universités et organisations de lancer leurs propres missions spatiales. Ces satellites sont souvent utilisés pour des expériences scientifiques, des démonstrations technologiques et des applications éducatives.
Caractéristiques Techniques
Conception de SONATE-2
SONATE-2 est un CubeSat de type 6U+, mesurant environ 30 cm de long et pesant environ 12 kg. Sa conception comprend plusieurs éléments clés :
- Dimensions : 30 x 10 x 10 cm.
- Poids : Environ 12 kg.
- Équipement Embarqué : Le satellite est équipé de capteurs optiques pour capturer des images dans le spectre visible et proche infrarouge.
- Sources d’Énergie : Il utilise des panneaux solaires pour alimenter ses systèmes.
Fréquences et Modes de Communication
SONATE-2 utilise plusieurs fréquences pour ses communications radio :
- Balise CW : Transmet l’indicatif du satellite (DP0SNX) sur 145,840 MHz avec une modulation en code Morse (A1A).
- Télémétrie : Liaison descendante sur 437,025 MHz, utilisant une modulation GMSK (F1D) avec le protocole AX.25.
- SSTV : Transmission d’images sur 145,880 MHz, utilisant Martin M1 SSTV en modulation FM (F3F).
- Digipeater APRS : Fonctionne sur 145,825 MHz avec modulation AFSK (F2D).
Innovations par Rapport à ses Prédécesseurs
SONATE-2 intègre plusieurs innovations technologiques :
- Systèmes Embarqués : Utilisation de technologies d’intelligence artificielle pour analyser les données en temps réel.
- Protocoles de Communication Améliorés : Adoption de nouveaux protocoles permettant une communication plus efficace entre le satellite et les stations au sol.
Objectifs et Missions
Communication
SONATE-2 joue un rôle important pour les radioamateurs en fournissant divers relais :
- Balises : Envoi régulier d’indicatifs permettant aux radioamateurs de localiser le satellite.
- Transpondeurs SSTV : Transmission d’images capturées par les caméras embarquées, offrant aux passionnés une occasion unique d’interagir avec le satellite.
Recherche
Le satellite est également impliqué dans plusieurs expériences scientifiques :
- Mesures Scientifiques : Collecte de données environnementales grâce à ses capteurs.
- Test de Technologies : Évaluation de nouvelles technologies d’intelligence artificielle pour détecter des anomalies sur des astéroïdes ou d’autres corps célestes.
Éducation
SONATE-2 implique activement les universités et les écoles dans son projet :
- Formation Pratique : Les étudiants participent au développement et à l’exploitation du satellite, acquérant ainsi une expérience précieuse en ingénierie aérospatiale.
Lancement et Mise en Service
Date et Lieu de Lancement
SONATE-2 a été lancé le 4 mars 2024, depuis la côte ouest des États-Unis à bord d’une fusée Falcon 9 dans le cadre de la mission Transporter 10.
Mise en Service
Après le lancement, plusieurs étapes ont été nécessaires pour mettre en service le satellite :
- Séparation du Lanceur : Le satellite s’est séparé du lanceur environ une heure après le lancement.
- Tests Initiaux : Des tests ont été effectués pour vérifier le bon fonctionnement des systèmes embarqués.
- Premières Communications : Les premières communications ont été établies avec les stations au sol, confirmant que tous les systèmes fonctionnaient comme prévu.
Fonctionnement du Module Nvidia Jetson sur SONATE-2
Le satellite SONATE-2 (SOlutus NAno SAttelite 2) utilise le module Nvidia Jetson pour effectuer des tâches avancées de traitement d’images et d’intelligence artificielle en orbite. Ce module, en particulier le Jetson Nano ou le Jetson Xavier NX, est conçu pour fournir une puissance de calcul élevée tout en ayant une faible consommation d’énergie, ce qui est essentiel pour les missions spatiales.
Architecture et Spécifications
Le module Nvidia Jetson est équipé d’un GPU basé sur l’architecture NVIDIA Maxwell™, offrant jusqu’à 472 GFLOPS de calcul accéléré. Il intègre également un processeur quadricœur ARM Cortex-A57, permettant un traitement efficace des données. Avec 4 Go de mémoire LPDDR4, le Jetson Nano peut gérer plusieurs tâches simultanément, ce qui est crucial pour les applications d’intelligence artificielle.
Fonctionnalités de Traitement d’Images
L’une des principales fonctions du module Jetson sur SONATE-2 est le traitement d’images en temps réel. Grâce à des réseaux de neurones entraînés à bord, le satellite peut analyser les images capturées par ses capteurs et effectuer des classifications ou des détections d’objets directement dans l’espace. Cela réduit la nécessité de transmettre de grandes quantités de données vers la Terre, optimisant ainsi l’utilisation de la bande passante.
Environnement et Tests
Avant son intégration dans SONATE-2, le module Jetson a subi divers tests pour s’assurer qu’il pouvait résister aux conditions extrêmes de l’environnement spatial. Cela inclut des tests de vibration, des tests sous vide thermique et des évaluations de la dose totale d’irradiation (TID). Ces tests garantissent que le module fonctionnera de manière fiable pendant toute la durée de la mission.
Stack Logiciel
Le module est livré avec le SDK Nvidia JetPack, qui inclut un système d’exploitation basé sur Linux ainsi que des bibliothèques pour l’apprentissage profond et la vision par ordinateur, telles que TensorFlow et PyTorch. Cela permet aux développeurs de créer rapidement des applications d’intelligence artificielle adaptées aux besoins spécifiques du satellite.
Applications Pratiques
Les capacités du module Jetson sur SONATE-2 permettent une variété d’applications pratiques, telles que :
- Classification d’Images : Identifier différents types d’objets ou phénomènes dans les images capturées.
- Analyse Environnementale : Évaluer les conditions environnementales en temps réel.
- Détection d’Anomalies : Identifier des comportements ou des objets inattendus dans les données visuelles.
En résumé, le module Nvidia Jetson joue un rôle crucial dans la mission SONATE-2 en fournissant une puissance de calcul essentielle pour le traitement autonome des données en orbite, ce qui ouvre la voie à des avancées significatives dans l’utilisation de l’intelligence artificielle pour les applications spatiales.
- Retrouvez une description de ce module ici
Les radioamateurs peuvent facilement suivre SONATE-2 et interagir avec ses systèmes :
Suivi du Satellite
Pour suivre SONATE-2 :
- Utilisez des sites comme Celestrak ou Heavens Above pour obtenir les éléments orbitaux (TLE).
Décodage des Signaux SSTV
Pour décoder les images SSTV transmises par SONATE-2, voici un guide détaillé :
Fréquence à Utiliser
La fréquence utilisée par SONATE-2 pour les transmissions SSTV est 145,880 MHz, avec une modulation Martin M1.
Équipement Nécessaire
Pour recevoir et décoder les signaux SSTV : voir mon post Les Transmissions SSTV chez les Radioamateurs : Une Fenêtre Visuelle sur les Ondes
- Récepteur FM VHF : Un récepteur capable de capter la fréquence mentionnée.
- Antenne VHF : Une antenne appropriée (dipôle ou Yagi) placée dans un endroit dégagé. Ce n’est pas aussi facile que pour ISS qui utilise 25W et SONATE-2 0.5W
- Pour le portable chez PASSION-RADIO ou chez WIMO
- Interface Audio : Pour connecter votre récepteur à votre ordinateur via un câble audio ou une interface USB.
- Ordinateur avec Logiciel de Décodage :
- Pour Windows : MMSSTV
- Pour Linux : QSSTV
- Pour Android : Robot36
- Pour MacOS : Black Cat SSTV ou SDR++.
Configuration du Logiciel
Voici comment configurer MMSSTV :
- Téléchargez MMSSTV depuis ce lien.
- Ouvrez MMSSTV et configurez votre entrée audio pour qu’elle capte le signal de votre récepteur.
- Réglez votre récepteur sur la fréquence 145,880 MHz en mode FM.
- Ajustez le niveau audio sortant du récepteur pour éviter la saturation.
Réception et Décodage
Lorsque vous recevez une transmission SSTV :
- Le logiciel commencera automatiquement à décoder l’image dès qu’il détectera un signal SSTV.
- Vous verrez l’image se construire progressivement ligne par ligne.
Les Défis et l’Avenir
Défis Techniques
Comme tout projet spatial, SONATE-2 fait face à plusieurs défis techniques :
- Déploiement Automatique : Le déploiement automatique des panneaux solaires a rencontré des problèmes initiaux qui ont nécessité une intervention manuelle.
Projets Futurs
L’avenir de SONATE-2 pourrait inclure :
- Des mises à jour logicielles pour améliorer encore ses capacités d’analyse.
- Des missions supplémentaires basées sur les résultats obtenus lors de cette première mission.
SONATE-2 représente une avancée tant pour la communauté des radioamateurs que pour la recherche spatiale. En combinant communication, expérimentation scientifique et éducation, ce satellite ouvre un nouveau chapitre dans l’exploration spatiale accessible aux amateurs. j’encourage tous les passionnés à s’impliquer dans ce projet passionnant, que ce soit par la réception des signaux SSTV ou par la participation à des événements liés au suivi satellite.
Depuis quelques mois, je m’intéresse de plus en plus aux liaisons radioamateur par satellite, un domaine fascinant qui ouvre de nouvelles possibilités de communication.
Le jour où j’obtiendrai mon permis de conduire F4, je prévois d’élargir ma station pour inclure des équipements adaptés à cette pratique. J’ai également l’intention de pratiquer en portable, ce qui me permettra d’explorer des environnements extérieurs tout en établissant des connexions avec d’autres passionnés à travers le monde. Les satellites radioamateurs offrent une opportunité unique de communiquer, et je suis impatient d’explorer cette technologie.
En attendant, je me plonge dans l’apprentissage des techniques nécessaires pour établir des QSO via ces satellites, tout en suivant de près les développements récents dans ce domaine.
Ressources Utiles
Pour ceux qui souhaitent approfondir leurs connaissances ou participer activement au suivi du satellite SONATE-2 :
- Site officiel du projet SONATE
- Fréquences à surveiller
- Forums Radioamateur
- Applications mobiles pour suivre les satellites
- AMSAT-Francophone si vous souhaitez avoir des informations
- Les pages de F6KMF qui sont très utiles pour avoir les informations sur les activations et nouveautés à venir (F1EFW)
Gilles F1EFW, est très actif sur les réseaux sociaux, et je le suis avec beaucoup d’intérêt en raison de son expertise dans la réception et le décodage des satellites pour les radioamateurs. J’ai eu la chance d’entendre Gilles lors d’échanges entre radioamateurs sur le transpondeur de la Station Spatiale Internationale (ISS). Il partage régulièrement ses expériences et ses conseils, ce qui en fait une source précieuse d’informations pour tous ceux qui s’intéressent à ce domaine passionnant. Sa passion pour la radio amateurisme et son engagement à aider les autres à apprendre en font une personne à suivre.
