MicroCarb : La prouesse électronique de Thales Alenia Space pour surveiller le CO₂ depuis l’orbite

MicroCarb repose sur la plateforme Myriade, développée par le CNES pour des missions de petite taille mais à haute valeur scientifique. Thales Alenia Space, entreprise conjointe entre Thales (67%) et Leonardo (33%), a joué un rôle clé dans la finalisation du satellite. L’intégration électronique délicate réalisée à Harwell, au Royaume-Uni, a mobilisé les compétences de pointe en microélectronique embarquée, très spécifique au segment spatial. Chaque circuit imprimé, chaque module de gestion d'alimentation et de télécommunication a été optimisé pour allier faible consommation énergétique, résistance aux radiations de l’orbite basse (650 km) et précision des mesures scientifiques pendant plusieurs années.

Une instrumentation optique de très haute résolution

La pièce maîtresse du satellite est un spectromètre infrarouge de dernière génération, fourni par Airbus Defence and Space. Ce capteur hyper-sensible est chargé de mesurer la concentration de dioxyde de carbone (CO₂) dans l’atmosphère à des niveaux de précision inédits pour un satellite de cette catégorie.

Ce niveau de performance repose sur une chaîne de traitement électronique embarquée extrêmement sophistiquée, capable d'exploiter les signaux faibles émis ou réfléchis par la Terre. Pour cela, des ASICs dédiés (Application-Specific Integrated Circuits) ont été intégrés afin de minimiser le bruit électronique et garantir une densité de données maximale sans surcharge énergétique.

Une concentration technologique dans l'intégration spatiale

Thales Alenia Space a assuré l’intégration de tous les sous-systèmes critiques du satellite, notamment les unités de contrôle thermique, les systèmes de navigation inertielle et le logiciel embarqué temps réel. Ce logiciel, qui gère l’orchestration entre les différents capteurs et le système de transmission sol-bord, fait appel à des algorithmes embarqués intensifs en traitement du signal, optimisés pour fonctionner sur des processeurs rad-dur (radiation-hardened). 

Le défi technique majeur a consisté à miniaturiser toute l’architecture électronique, tout en garantissant stabilité, précision et redondance, une exigence primordiale pour les missions scientifiques longue durée hors maintenance.

Un banc d’essai pour la constellation européenne CO2M

MicroCarb servira de démonstrateur technologique pour la mission Copernicus CO2M, qui déploiera à partir de 2026 trois satellites spécialisés dans la mesure du CO₂ et du méthane. Thales Alenia Space fournit également les charges utiles de cette constellation, réutilisant et améliorant certaines briques technologiques testées actuellement dans MicroCarb.

Le satellite embarque également un mode de balayage urbain,  capable de cibler de manière dynamique les villes très émettrices de CO₂. Cette fonctionnalité repose sur un système automatisé embarqué d’acquisition et de traitement des données, capable d’effectuer une géolocalisation en temps réel puis d’ajuster en vol le pointage des instruments.

Une vitrine pour la microélectronique européenne

Avec MicroCarb, Thales met en lumière l’excellence de sa chaîne de microélectronique spatiale, en particulier pour les domaines sensibles que sont la gestion énergétique, le stockage embarqué et le traitement du signal scientifique haute fréquence. Ce projet confirme la montée en puissance de la filière européenne des semi-conducteurs spatiaux durcis et l’importance stratégique du savoir-faire franco-britannique en la matière.

Richard Thorburn, PDG de Thales Alenia Space UK, s’est félicité :  

« Ce lancement incarne non seulement une avancée scientifique majeure, mais aussi une prouesse technologique collective. De la conception des modules électroniques embarqués à la qualification orbitale, chaque étape reflète l'engagement de Thales dans l'innovation au service de l’environnement. »