Depuis 2015, le CNES développe une caméra innovante et versatile appelée CASPEX (CAmera for SPace EXploration) dédiée à une utilisation en milieu spatial.
Installée aujourd’hui aussi bien sur des satellites en orbite autour de la Terre que sur des sondes d’exploration spatiales, son avenir est prometteur. De nouvelles missions vers la Lune, Mars ou les astéroïdes s’équipent déjà de cette petite caméra qui a tout d’une grande.

Dates clés

• Octobre 2026 : Lancement de CASPEX à bord de MMX / IDEFIX
• 2026 : Lancement de CASPEX à bord de ELM / Rashid 2
• 11 décembre 2022 : Lancement de CASPEX à bord de ELM / Rashid
• 30 juillet 2020 : Lancement de CASPEX à bord de Mars 2020 / Perseverance
• 18 décembre 2019 : Lancement de CASPEX à bord du satellite EyeSat
• 27 février 2019 : Début des lancements de CASPEX à bord des satellites OneWeb
• 2014 : Début du développement de CASPEX

Le projet en bref

Alors que les capteurs d’image équipant la quasi-totalité des dispositifs spatiaux étaient encore basés sur la technologie CCD (Charge Coupled Device), le CNES s’est intéressé à partir des année 2000 à une autre technologie aujourd’hui largement répandue : les capteurs d’images CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor), utilisée par exemple dans le domaine des capteurs photo pour la téléphonie mobile, couvrant plus de 99,9% du marché de l’imaging aujourd’hui.

Bénéficiant de développements industriels et commerciaux importants, les capteurs CMOS permettent aujourd’hui de réduire sensiblement la taille physique des pixels du capteur afin d’obtenir une meilleure résolution, sans sacrifier la qualité du signal.

Encore restait-il à démontrer qu’il est possible de les utiliser dans le milieu spatial où les contraintes (températures, radiations, vibrations mécaniques lors du lancement) sont extrêmes.

C’est chose faite avec la famille de caméras CASPEX (CAmera for SPace EXploration), dont le développement a commencé en 2014 pour Eyesat et SuperCam.

Une vaste gamme d’utilisations

La 1^ère version (monochrome) des caméras CASPEX (4 millions de pixels) a très vite été plébiscitée pour des opérations spatiales. Utilisées par la société Sodern (filiale d’ArianeGroup) pour ses viseurs d’étoiles, elles équipent aujourd’hui chaque satellite de la constellation OneWeb (internet planétaire à haut débit). Cette version a aussi équipé EyeSat, le 1^er nanosatellite du CNES réalisé par des étudiants, lancé en 2019.

La version couleur (RGB) de CASPEX a, quant à elle, été embarquée sur l’instrument SuperCam, permettant au rover martien Perseverance d’observer et d’analyser à distance la composition du sol de la planète rouge depuis son atterrissage en 2021.

C’est cette même version couleur qui a équipé le rover Rashid 1 du centre spatial des Émirats Arabes-Unis (MBRSC). Intégré dans un atterrisseur japonais d’iSpace, l’ensemble a décollé le 11 décembre 2022 à bord d’un lanceur Falcon 9 de SpaceX à destination de la Lune pour en explorer la surface. Ce partenariat privé-public inédit, aurait permis pour la première fois de l’histoire à un atterrisseur d’une société privée de se poser sur un corps céleste.  Malheureusement, celui-ci s’est écrasé sur la Lune, le 25 avril 2023.

Le partenariat MBRSC – CNES s’est relevé suite à cet échec pour réaliser un rover similaire nommé Rashid-2 et le CNES a de nouveau fourni 3 modules CASPEX RGB. Ce rover est livré en 2025 à la société Firefly pour l’intégrer sur l’atterrisseur Blue Ghost qui décollera fin 2026 vers la lune.

Une technologie en constante évolution

La version RGB de CASPEX a aussi été sélectionnée pour embarquer sur le rover IDEFIX® de la mission MMX qui doit se poser sur Phobos, l’un des 2 satellites naturels de Mars, en octobre 2026. L’objectif : s’y déplacer pour l’explorer.

Une version de CASPEX plus récente, dite "multispectrale", capable de distinguer entre 9 et 25 couleurs différentes, équipera aussi le rover émirati Rashid 3, dont le lancement vers une région polaire de la Lune se fera après 2027.

Aujourd’hui, une nouvelle version améliorée de CASPEX (12 millions de pixels, meilleure sensibilité et meilleure capacité de traitement image) capable de capturer des images en 4K monochromes, en couleur ou polarisées, a été qualifiée et validée par le CNES. Elle équipera une prochaine mission interne du CNES pour les besoins régaliens après 2024.

Ces développements alimentent les nouveaux entrants dont U-space qui a réalisé la caméra du satellite SOAP sur financement France 2030 en partenariat avec Airbus DS. Ce satellite vole depuis février 2025 et fournit des images des débris spatiaux en orbite autour de la terre avec une résolution 4K.

De nouvelles versions capables d’étendre la vision du capteur dans l’infrarouge sont aussi en développement. La version CASPEX SWIR pour couvrir l’Infrarouge dans la gamme 800 nm à 1,7 µm est maintenant disponible. 

Enfin, le CNES continue à enrichir cette filière avec une nouvelle version, nommée CASPEX 10X. Elle est plus petite, plus légère et moins couteuse. Elle sera disponible en 2027 et visera les applications d’ingénierie comme le contrôle des déploiements d’appendices, le contrôle des panneaux solaires ou encore la science comme camera de navigation.

Une chose est sûre, nous n’avons pas fini d’entendre parler de cette pépite technologique française.

Rôle du CNES dans le projet

La première caméra CASPEX a été développée en 2014 par le CNES et 3DPlus.

Le CNES soutient cette filière dorée et ajoute des nouvelles versions et des améliorations, comme les versions multispectrales. Le CNES étend ses collaborations internationales grâce à cette caméra.

Contacts CNES

Chef de projet CASPEX et chef du service « opto-électronique de détection »
Cédric VIRMONTOIS
Courriel : cedric.virmontois at cnes.fr

Chef de projet Rashid 3
Charles YANA
Courriel : charles.yana at cnes.fr

Responsable thématique Planètes et Petits Corps du Système solaire du CNES
Francis ROCARD
Courriel : francis.rocard at cnes.fr