Contexte

Les agences spatiales du monde entier voient la Lune comme première étape à l’exploration habitée du Système Solaire. Elle dispose de nombreuses ressources : roches, métaux, glace d’eau, etc. Le défi qui se pose aux concepteurs de bases habitées sur la surface lunaire est de trouver les moyens d’utiliser ces matériaux pour subvenir aux besoins des astronautes et des systèmes de leurs habitats. C’est pourquoi le CNES travaille au développement de technologies qui permettront de mener à bien des activités de ce type à l’avenir.

Le but de SpaceShip FR est de préfigurer une future base lunaire et/ou martienne en réunissant l’ensemble des technologies développées en France et en Europe.

SpaceShip FR accueille déjà des ateliers, des projets étudiants, des post-docs et des thèses. A terme, il sera dédié en tant que démonstrateur à l’intégration technologique et à des études de faisabilité. SpaceShip FR entend développer l’exploration humaine à travers 5 domaines technologiques. Cela se fait en créant des ponts entre les acteurs de ces domaines et grâce à des transferts de technologies, du spatial vers la Terre, et de la Terre vers le spatial.

Le projet a 3 objectifs principaux :

• Inspirer le grand public et les futurs acteurs du domaine par des actions de médiation scientifique et de formation.
• Fédérer des projets collaboratifs et interdisciplinaires et mettre en réseau des expertises pour accélérer le développement de solutions innovantes.
• Accompagner par l’apprentissage et l’expérimentation les projets liés à l’exploration spatiale habitée.

Les 5 piliers technologiques qui sont développés dans le cadre du projet SpaceShip FR avec des objectifs pour l’exploration spatiale habitée, représentent des axes de recherche ayant également de potentielles applications sur Terre.

Habitat et système de support vie associé

• Habitat déployable : déploiement pour des équipes d’intervention lors de catastrophe naturelle, zone touchée par des épidémies, production de nourriture en environnement contrôlé
• Maison autonome : habitat écologique, connecté et sécurisé
• Purifier l’air & traiter l’eau : rendre plus efficaces et sobres les équipements terrestres
• Estimer les besoins en nourriture d’un équipage via un jumeau numérique
• Améliorer les énergies renouvelables et gagner en efficacité : panneaux photovoltaïques, hydrogène, méthane, batteries, etc.
• Gestion de la génération, distribution et stockage de l’énergie

Santé, nutrition, performance d’un équipage

• Suivre la santé des patients par des méthodes connectées & sécurisées à distance : plus d’autonomie pour les patients et les personnes dépendantes
• Réduire la taille et la consommation des équipements médicaux
• Aider au diagnostic via l’IA : médecin spécialiste à domicile
• Produire des alicaments

Activité de surface, automatisme et robotique

• Aider à la navigation : « follow me », navigation autonome avec prise de décision en temps réel
• Robots d’assistance travaillant dans les environnements à risques : pompiers, sauveteurs, équipes de déminage, centrales nucléaires, etc.

Recyclage et ISRU

• Recycler : réduction des consommables, réduction de l’emprunte carbone & valorisation des déchets organiques
• Recycler les métaux, les plastiques : recycler et réutiliser des matériaux intéressants pour les appareils du quotidien plutôt que les extraire : terres rares, argent, or, etc.

Numérique et supervision

• Utilisation et l’intelligence artificielle pour assistance à la prise de décision
• Domotique
• Jumeaux numériques habitat, rover, astronaute

Déroulé du projet

Le projet SpaceShip EAC (European Astronaut Center) a été créé en 2012 à Cologne. Un deuxième volet, SpaceShip ECSAT a ensuite vu le jour à Harwell en Angleterre. Puis ce fut le tour de SpaceShip FR à Toulouse en 2018.

Le tiers-lieu de recherche et de formation sera construit au Centre Spatial de Toulouse. Il a été conçu pour être le plus sobre et économe possible en ressources afin de l’approcher au mieux d’un habitat similaire que l’humanité pourrait construire sur la Lune ou sur Mars.

Organisation

SpaceShip est un projet européen coordonné par l’ESA, initié avec SpaceShip EAC en Allemagne. Il a ensuite été implanté au niveau national au Royaume-Uni et en France.

SpaceShip FR est porté par le CNES qui finance avec l’ESA les personnes, les stagiaires et fait intervenir divers intervenants du CNES. Il reçoit également l’assistance technique du MEDES, l’institut de médecine et physiologie spatiale de Toulouse.

Le but de SpaceShip FR est d’ancrer l’initiative internationale au niveau national, et il a déjà créé autour du CNES un réseau d’entreprises, de laboratoires, d’écoles et d’universités.

Principaux instituts, agences et entreprises impliquées dans le projet SpaceShip FR

• Ministère français des armées
• IFREMER
• INRAe
• Université Paul Sabatier
• Airbus Defense & Space
• SHARK robotics
• IPHC / CNRS
• ISAE / Supaero
• CEA
• Thales Alenia Space
• Orius
• SPOON
• MEDES
• IRSN
• CNES
• Laboratoire Laplace
• Human Design Group
• CNRS
• CITEO
• INRIA
• COMEX
• MELISSA
• IRIT
• INSA
• Université Clermont Auvergne
• Université de Montréal
• Air Liquide Advance
• IMT Mines Albi-Carmaux