SPIS, l'OpenSource scientifique au service de l'exploration spatiale

Avec la sonde lunaire SMART-1, l'ESA a mis en oeuvre avec succès un système de propulsion d'avenir : la propulsion ionique.

La validation de l'impact de cette propulsion sur les instruments de la sonde à été réalisée grâce à un logiciel libre, SPIS, co-développé par la société Artenum et mis en oeuvre par l’ESA et l’ONERA. SPIS est un environnement modulaire et extensible dédié à la modélisation des interactions plasma-satellite.

Ces nouvelles technologies ouvrent de très larges perspectives pour l'exploration spatiale. Nouvelle de l’ESA :
Le chant du cygne de SMART-1: données utiles jusqu’au dernier moment
4 septembre 2006: Jusqu’à ses dernières orbites finales, jusqu'à l'écrasement (volontaire) sur la lune, SMART-1 a continué de fournir des données utiles, étendant les objectifs de la mission à un succès technologique et scientifique. Scientifiques et ingénieurs se réunissent aujourd’hui à l’ESOC pour revoir l'achèvement de la mission y compris les images finales de la caméra AMIE. "
Pour plus d’informations, voir le premier lien.

SMART-1, les objectifs de la mission (issue du descriptif de l’ESA) :
SMART-1 est la première Mission Légère de Recherche Technologique Avancée (Small Missions for Advanced Research in Technology). Elle a voyagé vers la Lune utilisant la propulsion solaire-électrique et mis en oeuvre différentes technologies spatiales avancées. Elle transportait une batterie d’instruments miniaturisés.

Tout en testant de nouvelles technologies, SMART-1 a effectué le premier inventaire exhaustif des éléments chimiques clé de la surface lunaire. Elle a investigué la théorie envisageant que la Lune résultât de la violente collision entre la Terre et une plus petite planète, il y a quatre milliards et demi d'années.

SMART-1 est le premier vaisseau spatial européen à voyager vers et à orbiter autour de la Lune. C’est seulement la seconde fois qu’un système de propulsion ionique a été utilisé comme système de propulsion principale (la première utilisation fut sur la sonde Deep Space 1 de la NASA, lancée en octobre 1998). SMART-1 étudiait la présence d’eau (sous forme de glace) sur la Lune.
Pour plus d’informations, voir http://www.esa.int/SPECIALS/SMART-1/SEMSDE1A6BD_0.html.

SPIS, l’OpenSource scientifique au service de l’exploration spatiale
Le logiciel OpenSource ESA/SPIS a été mis en ½uvre par l’ESA et l’ONERA pour modéliser et simuler les interactions entre la plume ionique du nouveau système de propulsion solaire-électrique de SMART-1 et l’environnement spatial proche. SPIS a aussi été utilisé pour effectuer la calibration numérique et l’analyse de la réponse de divers instruments scientifiques (sondes de Langmuir).

Co-développé par l’ONERA et la société Artenum dans le cadre de la communauté SPINE et avec le support de l’ESA, SPIS est un système logiciel modulaire et extensible dédié à la modélisation des interactions plasma-satellite. SPIS intègre un coeur de simulation plasma 3D avancé (SPIS-NUM), basé sur un maillage non structuré, et un Environnement Intégré de Modélisation (IME) générique et multi-physique, appelé SPIS-UI. SPIS-UI incorpore le visualiseur scientifique 3D sur base VTK/Java, Cassandra. SPIS repose entièrement sur des technologies OpenSource (Java, Jython, VTK, Gmsh, ...) et est accessible à l’ensemble de la communauté. La communauté SPINE/SPIS est hébergée sur la plate-forme LibreSource Enterprise Edition.

Pour plus d’informations concernant les études menées sur SMART-1 avec SPIS, voir :

• Hilgers, A., B. Thiebault, D. Estublier, E. Gengembre, J. Gonzalez, M. Tajmar, J.-F. Roussel, and J. Forest, A simple model of SMART-1 electrostatic potential variation, accepted for publication in IEEE Trans. Plasma Sci., vol. 34 No5, Nov. 2006.
  
• B. Thiébault (1), A. Hilgers (1), M. Capacci (2), E. Gengembre(1), and J. Gonzalez, Measurements of SMART-1 Plasma Environment with the EPDP Langmuir probe, 9th Spacecraft Charging Technology Conference, April 2005, Tsukuba, Japan.

Aller plus loin

• SMART-1 (2 clics)
• SPINE/SPIS community (20 clics)
• ONERA (10 clics)
• Artenum (4 clics)