Des microprocesseurs utilisés pour les missions spatiales de l’Europe testés en Belgique

10 décembre 2017

Toute nouvelle technologie doit à un moment donné être testée. Saviez-vous par exemple qu’un type particulier de puce électronique – mise au point par l’ingénieur Jiri Gaisler avant de se retrouver à bord de nombreux engins spatiaux – a passé son baptême du feu en Belgique, dans un accélérateur de particules à Louvain-la-Neuve ?

Cela s’est passé en 2000, quand un faisceau de particules à haute énergie est entré en collision avec le premier prototype du microprocesseur LEON dans le Cyclotron Resource Centre (CER) à Louvain-la-Neuve. Cet instrument – très apprécié au niveau mondial et utilisé dans un cadre interuniversitaire et international – a permis à la Belgique de jouer un rôle important dans le développement de la physique nucléaire et de la physique des particules.

La puce avait été développée afin de pouvoir fonctionner dans les conditions extrêmes que l’on retrouve dans l’espace. Le test s’est avéré être un grand succès : depuis lors, des milliers de puces LEON ont volé à bord de missions spatiales, européennes ou autres. Ces puces forment le cerveau du vaisseau spatial, chargé de faire fonctionner les différentes composantes de façon harmonieuse.

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Jiri GaislerAccess the image

Jiri Gaisler, qui est né en Tchécoslovaquie mais qui a grandi en Suède, est l’artisan du passage de la puce LEON du stade de concept à celui d’important succès commercial.

« Un satellite classique embarque de nombreux microprocesseurs » explique-t-il.

« Ils veillent à ce que tout fonctionne comme prévu, qu’il s’agisse des différents instruments à bord ou des communications avec la Terre, en passant par l’alimentation électrique. Ils contribuent autant – voire même davantage encore – à l’indépendance d’accès à l’espace de l’Europe que nos propres fusées ». 

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Panneau de test pour des puces informatiques de nouvelle générationAccess the image

“Lorsque j’ai commencé ma carrière à l’ESA à la fin des années 1980, nous en étions au développement des premiers microprocesseurs européens ».

« Nous avons ensuite eu besoin de puces encore plus puissantes pour mener à bien toute une série de projet spatiaux de l’ESA : la contribution européenne à la station spatiale internationale ISS, la navette spatiale Hermes (finalement abandonnée) ou le satellite environnemental Envisat ».

« Tout ceci a finalement conduit à la puce LEON, puce que nous avons développée autour d’exigences spécifiques liées aux conditions particulières présentes dans l’espace, en ayant surtout à l’esprit une tolérance zéro sur le plan du rayonnement spatial ».

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Tests de rayonnement sur des microprocesseurs LEONAccess the image

« Au fil du temps, les microprocesseurs sont devenus à la fois de plus en plus petits et de plus en plus puissants, mais également de plus en plus sensibles aux dégâts provoqués par les particules chargées originaires de l’espace ou du soleil. Ces particules peuvent entraîner des erreurs appelés bit flips »

« Notre idée n’était pas d’éviter ce genre de désagrément, mais bien de découvrir ces fautes dans le hardware et de les corriger sans le « dire » au software. Ceci devait permettre au développeurs de logiciels de ne pas en tenir compte ».

Tout cela était très beau sur le papier, mais est-ce que cela allait marcher ? C’est ce qui a été vérifié à Louvain-la-Neuve quatre ans après le premier projet. « Tout semblait finalement bien fonctionner », confirme Jiri Gaisler, qui a entretemps quitté l’ESA pour fonder sa propre société. 

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Le rayonnement présent dans l’espace influence fortement le bon fonctionnement des satellites Access the image

Les microprocesseurs LEON ont entretemps volé dans tous les recoins de l’espace, que ce soit à bord de l’avion spatial de l’ESA Intermediate eXperimental Vehicle (IXV), des satellites d’observation de la Terre Sentinel, du télescope spatial Gaia – capable de cartographier les étoiles – ou de la sonde BepiColombo, qui partira quant à elle d’ici peu en direction de la planète Mercure.

« C’est un sentiment assez incroyable de savoir que tous ces jours et ces nuits passés derrière mon bureau ont conduit à quelque chose qui est devenu indispensable pour autant de personnes et de projets. Et cela jusque dans les recoins les plus éloignés du système solaire ».

Ce texte est l’adaptation d’un article plus long paru en anglais : cliquez ici pour lire la version originale. 

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