Un projet européen pionnier développe une mise en réseau robuste pour l’espace
L’Ethernet, la technologie dominante pour les réseaux câblés, est largement utilisé dans de nombreuses applications terrestres. Cependant, son coût relativement bas a également conduit à son utilisation dans des applications pour lesquelles il n’a pas été conçu à l’origine (comme son utilisation dans l’espace), mais qui présentent une série de nouveaux défis. Pour remédier à ce problème, le projet SEPHY, financé par l’UE, a cherché à développer des composants Ethernet capables de résister à l’environnement hostile de l’espace, ce qui les rendraient idéaux pour de futures applications de communication spatiale. SEPHY contribuera à faire de l’Europe un pionnier dans le développement de cette composante spatiale cruciale, étant donné qu’il n’existe actuellement aucun émetteur-récepteur Ethernet à usage spatial sur le marché mondial. «Le marché a vraiment encouragé le développement de composants Ethernet pour l’espace», a expliqué le coordonnateur du projet SEPHY, Daniel González Gutiérrez d’Arquimea en Espagne. «Bien que cela ajoute une certaine pression, cela signifie que tous les partenaires de ce consortium s’engagent à travailler au développement d’un produit qui n’est actuellement pas disponible, mais qui est déjà en demande. Cela devrait également aider à réduire la dépendance aux technologies venant de l’extérieur de l’Europe et soumises au contrôle des exportations.» Mise en réseau dans l’espace La complexité croissante des technologies spatiales a fait du développement des capacités de mise en réseau à haut débit de nouvelle génération une priorité. Les systèmes de mise en réseau doivent non seulement assurer une communication fluide entre tous les appareils à bord, mais aussi garantir un service dans un environnement incroyablement difficile. «Les exigences en matière de circuits intégrés pour les applications spatiales sont très différentes de celles des applications terrestres», a expliqué González. «Les rayonnements intenses, en particulier, peuvent compromettre leur fiabilité. Les circuits intégrés pour des applications spatiales nécessitent beaucoup de soins lors de leur conception et leur fabrication, afin de pouvoir fonctionner dans un environnement aussi difficile.» L’une des solutions, sur laquelle s’est appuyé le projet SEPHY, a été de concevoir des composants Ethernet durcis au rayonnement (rad-hard). Le processus de durcissement au rayonnement consiste à rendre les composants et les systèmes électroniques résistants aux dommages ou aux dysfonctionnements causés par le rayonnement. Le projet SEPHY développe des émetteurs-récepteurs rad-hard qui permettent aux systèmes spatiaux d’utiliser Ethernet, tout en maintenant leur interopérabilité avec les normes techniques existantes. Pour réaliser un durcissement au rayonnement, le projet SEPHY a employé un procédé de fabrication spécial pour réduire l’impact du rayonnement sur les circuits intégrés. Cet objectif a été atteint en partie par l’utilisation de matériaux d’isolation. De plus, de nouvelles techniques de conception de circuits ont été introduites pour parvenir à une conception rad-hard. Les essais sur les prototypes ont débuté début janvier 2017, avec des résultats préliminaires montrant d’excellentes performances. La seconde phase des tests sur les circuits intégrés débutera à la fin de l’été 2018 et se poursuivra jusqu’à l’achèvement du projet en fin d’année. L’objectif durant cette période sera de rendre le prototype aussi commercialisable que possible. «Jusqu’ici, les impressions des partenaires du consortium et des potentiels utilisateurs finaux ont été bonnes, et nous sommes confiants quant à l’obtention de résultats positifs», a déclaré González. De nouvelles frontières L’impact à long terme du projet SEPHY, estime González, sera de placer l’Europe à l’avant-garde de l’adoption de l’Ethernet rad-hard dans l’espace. Cela créera de nouveaux débouchés commerciaux en matière de haute technologie, et placera les chercheurs et les universitaires à la pointe de la technologie. «Le marché des circuits intégrés commerciaux et industriels Ethernet est dominé par des entreprises non européennes», a déclaré González. «Nous espérons que le succès de SEPHY garantira non seulement l’indépendance des missions spatiales européennes, mais aboutira également au leadership des Européens sur le marché». Le consortium SEPHY prévoit également de réutiliser les composants développés pour d’autres applications critiques, y compris des systèmes automobiles, avioniques et industriels dans lesquels l’Ethernet est déjà ou est susceptible de devenir la technologie de mise en réseau dominante. «Cela étend les ambitions de la proposition au delà des systèmes spatiaux», a souligné González. «Étendre l’utilisation de SEPHY à des applications terrestres pourrait également contribuer à positionner l’Europe en tant qu’acteur du marché des circuits intégrés Ethernet», a-t-il déclaré, «en particulier, pour des applications critiques».
Mots‑clés
SEPHY, Ethernet, terrestre, circuits intégrés, satellite, rad-hard, avionique, espace