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.
Informations essentielles
| Mission | Famille de micro-cameras à base de capteurs d’images CMOS, générique et adaptable pour un large spectre de missions spatiales |
|---|---|
| Domaine CNES | Sciences |
| Date de début | 1er lancement le 27 février 2019 |
| Partenaires | 3DPlus |
| Lieu | A bord de satellites : OneWeb (17 lancements depuis le 27 février 2019), EyeSat (18 décembre 2019), Mars2020 Perseverance (30 juillet 2020), ELM/Rashid (11 décembre 2022) |
| Durée | Indéterminée |
| Statut du projet | En exploitation |
Chiffres clés
- 4 millions de pixels résolution de la 1ère version de CASPEX
- 12 millions de pixels résolution de la nouvelle version de CASPEX
- 9 à 25 couleurs résolution spectrale de la nouvelle version de CASPEX
- 7 projets spatiaux embarquent CASPEX
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 1ère 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 1er 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.
Une technologie en constante évolution
La version RGB de CASPEX a aussi été sélectionnée pour embarquer sur le rover de la mission MMX qui doit se poser sur Phobos, l’un des 2 satellites naturels de Mars, fin 2024. 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 2, dont le lancement vers une région polaire de la Lune se fera à l’horizon 2025.
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.
Enfin, de nouvelles versions capables d’étendre la vision du capteur dans l’infrarouge sont aussi en développement. Une chose est sûre, nous n’avons pas fini d’entendre parler de cette pépite technologique française.
Pour aller plus loin, rendez-vous sur spacegate.cnes.fr et presse.cnes.fr.
Rôle du CNES dans le projet
La première caméra CASPEX a été développée en 2014 par le CNES et 3DPlus.
Contacts CNES
Chef de projet CASPEX
Charles YANA
Courriel : charles.yana at cnes.fr
Chef du service « opto-électronique de détection »
Cedric VIRMONTOIS
Courriel : cedric.virmontois at cnes.fr
Responsable Thématique Planètes et Petits Corps du Système solaire du CNES
Francis ROCARD
Courriel : francis.rocard at cnes.fr