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Compétences

Les principales tâches de l'Institut royal d'Aéronomie Spatiale de Belgique (BIRA-IASB) sont des services publics et la recherche dans le domaine de l'aéronomie spatiale.

Pour étudier la physique et la chimie de la Terre, des atmosphères planétaires et de l'espace interplanétaire, l’institut utilise des instruments installés au sol ou intégrés dans des ballons, des fusées et des satellites. L'un des principaux domaines d'expertise est le sondage à distance de la composition chimique des atmosphères à l'aide de méthodes de spectrométrie allant de l'ultraviolet à l'infrarouge à partir de plateformes terrestres ou en orbite dans l'espace.


L'équipe d'ingénierie de BIRA-IASB joue un rôle majeur dans l’atteinte des objectifs scientifiques. Ses membres sont en effet chargés de la conception et de la fabrication des instruments nécessaires, en collaboration avec des partenaires industriels belges, ainsi que de la mise en place du soutien technique des scientifiques. Leur savoir-faire englobe toutes les étapes du processus, d'une idée jusqu'à un instrument pleinement opérationnel : gestion de projet, conception et construction électroniques et mécaniques, essais, développement de logiciels, maintenance et assistance technique, et gestion des opérations et des données.

Gestion de projet

La conception et le développement d'instruments scientifiques ou de leurs composants nécessitent une planification et une coordination adéquates. La combinaison de différentes tâches est un véritable défi pour lequel les différents partenaires impliqués, qu’ils soient ingénieurs, scientifiques ou collaborateurs industriels, doivent être sur la même longueur d’onde.

L'équipe d'ingénierie de BIRA-IASB s’y connaît en gestion de projets complets. Ses membres sont capables de guider le projet à travers les différentes phases nécessaires à la construction d'instruments installés au sol et dans l'espace.

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Conception et fabrication électroniques

L'électronique joue un rôle clé dans de nombreux instruments installés au sol ou dans l'espace : ceux-ci sont en effet souvent commandés à distance par une télécommande numérique, produisent des données numériques ou disposent d'une certaine intelligence interne.

Dans la phase de développement, les ingénieurs utilisent la conception assistée par ordinateur (CAO) et la conception de circuits imprimés. Ils maîtrisent également la conception de maquettes analogiques et numériques ainsi que l'électronique FPGA.

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À l'issue de la conception, certains composants de prototypes et d'ingénierie sont fabriqués à BIRA-IASB. D'autres processus de fabrication sont pris en charge par des entreprises partenaires.


Le laboratoire d'électronique de BIRA-IASB dispose en interne d'installations et d'outils adaptés aux principales phases de la conception électronique (voir « Installations »).

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Conception et fabrication mécaniques

Les composants électroniques et optiques essentiels des instruments doivent être protégés par des éléments de structure. La plupart des instruments contiennent également des pièces mécaniques nécessaires à leur fonctionnement. Il s’agit là du domaine des ingénieurs mécaniciens et du personnel technique de BIRA-IASB.

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Ces personnes utilisent différents logiciels de conception mécanique 2D et 3D, tels que CoCreate Modeling. Les ordinateurs utilisés pour la conception sont reliés à des fraiseuses. Sitôt conçus, les instruments peuvent ainsi être fabriqués.


L'atelier de mécanique de BIRA-IASB est bien équipé pour la conception et la construction de pièces mécaniques spécifiques entrant dans la composition d'instruments installés au sol ou intégrés dans des ballons ou dans des sondes spatiales (voir « Installations »).

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Tests

skillsQu’ils soient fabriqués en interne ou fournis par l'industrie, les accessoires mécaniques et électroniques doivent être testés avant d'être intégrés dans l'instrument. À cet effet, l’équipe d’ingénierie utilise des installations de test, comme des chambres à vide thermique, implantées chez des industriels ou à l'ESA.

Mais les ingénieurs disposent également d'un large éventail d'équipements d'essai à l'Institut. Pour de plus amples informations, veuillez vous reporter à la section « Installations ».

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Logiciels

Aujourd'hui, presque tous les instruments spatiaux intègrent des microprocesseurs ou une forme d'intelligence interne basée sur l'électronique FPGA. L'équipe de conception de logiciels du département d'ingénierie peut se prévaloir d’une longue expérience dans le développement de logiciels pour de tels systèmes embarqués (embedded systems).


Pour utiliser des instruments basés au sol et dans l'espace, il est essentiel de disposer du logiciel approprié. Les instruments spatiaux, et souvent les équipements au sol, sont commandés à distance.

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Souvent basés sur LABVIEW, les logiciels doivent ainsi intégrer une gestion multi-affichage de télécommandes, de télémétrie ainsi que des utilitaires (housekeeping).

Des utilitaires de résolution de problèmes doivent également être prévus.

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Gestion des opérations et des données

Dès qu'un instrument spatial est lancé et opérationnel, une nouvelle série de tâches apparaît. Toutes les observations doivent être méticuleusement planifiées à l'avance. Les opérations de l'instrument en vol dépendent de différents paramètres, tels que les conditions de mesure, et son bon fonctionnement repose entièrement sur l'exécution précise des télécommandes.

Le retour de l'énorme quantité de données représente également un défi : il faut organiser et stocker ces données. Il faut également les convertir dans des formats accessibles aux scientifiques. Un bon archivage des données est nécessaire pour faciliter le travail des scientifiques, qui se chargent d’analyser ces données.

Grâce à leur expérience de plusieurs missions spatiales, les ingénieurs peuvent faire face à ces contraintes.

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Maintenance

Les équipements au sol et les versions de test des expériences spatiales présentent souvent une longue durée de vie. Pour les conserver en un état optimal, un entretien régulier est indispensable.

La plupart des instruments étant le fruit du travail du groupe d'ingénierie de BIRA-IASB, ses membres sont les mieux placés pour accomplir cette tâche.
Outre l'entretien des instruments, l'équipe est également impliquée dans l'entretien des bâtiments de l'Institut et dans les questions relatives à l'écologie et à la sécurité.

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