Maquette du mécanisme LISA BAM à 2 moteurs piézo rotatifs
La SRC Cedrat Technologies au cœur du projet LISA, future mission phare de l’observation des ondes gravitationnelles
Installée à Meylan (Isère), la SRC Cedrat Technologies, spécialiste des actionneurs et moteurs piézoélectriques destinés aux environnements extrêmes, poursuit sa contribution au projet LISA (Laser Interferometer Space Antenna), l’une des missions scientifiques spatiales les plus ambitieuses jamais engagées en Europe. C’est une mission scientifique européenne dédiée à l’observation des ondes gravitationnelles depuis l’espace. Elle permettra l’étude de phénomènes astrophysiques majeurs, tels que la fusion de trous noirs massifs ou l’évolution de systèmes binaires compacts, impossibles à observer depuis la Terre.
Piloté par l’Agence spatiale européenne (ESA) et la NASA, avec la participation du CNES, le projet LISA représente un investissement de plus d’un milliard d’euros. Cette mission de classe L, la troisième mission « Large » de l’ESA, a pour objectif de devenir le premier observatoire spatial dédié à la détection des ondes gravitationnelles, ouvrant ainsi une nouvelle fenêtre d’observation de l’Univers.
Une expertise piézoélectrique clé pour une mission hors normes
La mission LISA reposera sur une constellation de trois satellites formant un triangle de 2,5 millions de kilomètres de côté, volant en formation avec une précision extrême. Dans ce contexte, les mécanismes embarqués doivent répondre à des exigences inédites : micro-vibrations ultra-faibles, propreté magnétique exceptionnelle et résolutions angulaires extrêmes.
La SRC Cedrat Technologies est impliquée dans plusieurs consortiums européens chargés de développer des moteurs piézoélectriques rotatifs de très haute résolution, destinés à des fonctions critiques de la mission. Ces travaux ont permis d’atteindre le niveau de maturité technologique TRL 3 (Technology Readiness Level) sur des moteurs spécifiquement conçus pour LISA.
Les développements en cours portent notamment sur :
- un moteur pour le mécanisme d’orientation de l’antenne (Antenna Pointing Mechanism – APM) de l’antenne grand gain, capable d’une rotation continue de 1° par jour sans interruption des observations scientifiques, avec une précision de positionnement de ±0,05° sur 360° ;
- des moteurs pour les mécanismes de suivi des ensembles optiques (Optical Assembly Tracking Mechanisms – OATM), garantissant l’alignement optique entre satellites avec une précision microradienne, puis une stabilité nanoradienne en coopération avec le système DFACS ;
- des micro-moteurs d’alignement de faisceau (Beam Alignment Motors – BAM), intégrés au banc optique afin de corriger les variations parasites de longueur du chemin optique par déplacement latéral du faisceau transmis.
« Ces performances illustrent tout le potentiel des moteurs piézoélectriques de type “inchworm” pour des applications spatiales parmi les plus exigeantes » souligne Frank Claeyssen, Président de Cedrat Technologies.
Une « belle aventure » au service de l’exploration spatiale
« L’implication de Cedrat Technologies dans le projet LISA s’inscrit dans une collaboration de long terme avec le secteur spatial français et européen : En 1995, on démarre des travaux de R&D sur les actionneurs piézoélectriques pour le CNES ; En 2018, nous livrons des moteurs piézoélectriques linéaires BSMA en modèles de vol pour la mission IASI-NG, pour ADS et le CNES, aujourd’hui en opération sur les satellites METOP. En 2022, grâce au projet Eurostars, PROFEED, nous avons réalisé les premières études de faisabilité pour les moteurs piézoélectriques rotatifs. Deux ans plus tard, nous nous voyons attribuer trois projets majeurs pour le développement de moteurs piézoélectriques dédiés à LISA » précise Frank Claeyssen.
Frank Claeyssen poursuit : « Le projet CLEOPATRE, lauréat de l’appel à projets SRC France 2030 opéré par Bpifrance et lancé en 2023, nous a notamment permis de développer nos capteurs de position à courants de Foucault (capteurs ECS) et de faire évoluer leur conditionnement électronique. Grâce à leurs performances et à leur compacité, les capteurs ECS ont suscité l’intérêt de l’ESA. Ils ont ainsi été retenus comme solution de référence pour assurer le contrôle en position du moteur piézo LISA BAM. Cette sélection nous conduit désormais à travailler sur leur qualification spatiale, ainsi que sur leur intégration au sein du moteur, afin de proposer une fonction mécatronique complète »
Autre retombée de ce projet : le développement des capteurs ECS pour LISA contribue à renforcer la reconnaissance de Cedrat Technologies dans le domaine de l’électronique spatiale, en complément de son expertise historique et de son statut de fournisseur de mécanismes spatiaux depuis plusieurs décennies.
Ce parcours témoigne de la capacité de la SRC Cedrat Technologies à transformer des innovations de rupture issues de la R&D en solutions spatiales qualifiées, contribuant directement à des missions scientifiques européennes de tout premier plan.
Time-lapse du moteur destiné au Antenna Pointing Mechanism (APM)
