Étude de cas · Spatial
Étude de cas : structure de télescope CO2M pour l’observation terrestre de l’ESA
Ensemble, nous affinons le regard porté sur notre planète. Comment Connova AG a développé, fabriqué et qualifié, avec Thales Alenia Space Schweiz AG, la structure de télescope pour la mission Copernicus CO2M.
Publié en octobre 2026, Connova AG, Villmergen
Précision de positionnement aux interfaces optiques de l’ensemble fini
Tolérance de forme des pièces laminées individuelles grâce à la compensation du spring-in
Le projet en bref
Pour la mission Copernicus CO2M, Connova AG, basée à Villmergen, a développé, fabriqué et qualifié, avec Thales Alenia Space Schweiz AG, la structure de télescope d’un instrument optique. CO2M doit mesurer pour la première fois depuis l’orbite la part du dioxyde de carbone atmosphérique d’origine humaine.
Pour cela, la structure doit conserver sa forme exacte pendant toute la durée de la mission : sous les charges du lancement, dans le vide et au travers de milliers de cycles thermiques. Connova a assumé l’ensemble de la chaîne de valeur, de l’évaluation du concept à l’approvisionnement en matériaux jusqu’au matériel de vol qualifié.
Le résultat : jusqu’à 0,02 mm de précision de positionnement aux interfaces optiques. Découvrez comment cela a été rendu possible sur cette page. L’étude de cas complète avec toutes les images est disponible gratuitement en PDF.
Ce projet relève du domaine des structures de télescopes en CFRP pour le spatial, un segment clé de nos composites pour le spatial.
Structure de télescope CO2M – ensemble qualifié (source : Connova AG)
Vos interlocuteurs pour ce projet
L’ingénierie, la production et l’assurance qualité ont travaillé sous un même toit pour CO2M. Échangez directement avec les personnes responsables de projets spatiaux comme celui-ci.
Taylan Toprak
Head of Sales & Project Management · Connova Group
Ingénieur aéronautique et spatial diplômé (TU Munich) avec plus de 30 ans d’expérience dans l’industrie aérospatiale. Votre contact pour des projets spatiaux aux exigences comparables.
Sébastien Preiss
Head of Engineering · Connova AG
Dirige l’ingénierie de Connova AG. Son équipe a évalué, avec Thales Alenia Space Schweiz, les approches de conception pour CO2M et a intégré dès la conception le spring-in des pièces composites.
Silvan Ventura
Responsable de projet Structures Spatiales · Groupe Connova
Spécialiste de la fabrication de structures CFRP de précision pour le spatial. Responsable des structures de télescopes et des plaques de base optiques, de l’étude de faisabilité jusqu’à la livraison qualifiée pour le vol. Sur CO2M, il a assuré la fabrication des structures de télescopes.
Télécharger gratuitement l’étude de cas complète
Le PDF retrace l’ensemble de l’histoire du projet sur quatre pages, idéal pour le partager avec votre équipe projet. Remplissez le formulaire, nous vous enverrons l’étude de cas directement par e-mail.
Ce qui vous attend dans le PDF
- Contexte et objectif de la mission CO2M
- Exigences pour une structure de télescope stable en orbite
- Programme de vérification et de qualification, incluant le comportement au dégazage
- Compensation du spring-in et fabrication de précision en détail
- Reportage photo de l’ensemble qualifié avec vues de détail
- Fiche projet, périmètre des prestations et interlocuteurs
Le projet en un coup d’œil
| Kunde | Thales Alenia Space Schweiz AG |
|---|---|
| Programm | ESA Copernicus CO2M |
| Anwendung | Teleskopstrukturen für Erdbeobachtungsinstrumente |
| Leistungsumfang | Design, Materialbeschaffung, Fertigung, Assembly und Qualifikation |
| Technologien | High-Performance Composites, Präzisionsbearbeitung, Raumfahrtqualifikation |
| Branche | Raumfahrt / Earth-Observation-Missionen |
| Positionsgenauigkeit | bis zu 0,02 mm an den optischen Schnittstellen |
| Formtoleranz Einzelteile | 0,2 mm |
Structure de télescope CO2M (source : Connova AG)
Contexte : quelle part du CO₂ est d’origine humaine, et d’où provient-elle ?
Plus de 190 États se sont engagés, dans le cadre de l’accord de Paris sur le climat, à atteindre des objectifs d’émissions mesurables. La part réelle du dioxyde de carbone d’origine humaine, ainsi que les régions ou installations dont il provient, ne peut aujourd’hui être estimée qu’approximativement : les inventaires nationaux reposent majoritairement sur des extrapolations.
La mission Copernicus Anthropogenic Carbon Dioxide Monitoring Mission (CO2M) vise à combler cette lacune. L’ESA la développe pour le compte de l’Union européenne. Trois satellites fourniront, depuis une altitude d’environ 735 kilomètres, les données permettant de mesurer les émissions au-dessus de centrales électriques, d’agglomérations, de régions et d’États entiers, afin de vérifier les objectifs climatiques de manière indépendante.
Pour que la mesure réussisse, l’instrument optique embarqué doit conserver sa forme avec exactitude. C’est là qu’intervient une structure que personne ne voit jamais en fonctionnement : la structure de télescope, développée et fabriquée à Villmergen.
Données de mission : Copernicus SentiWiki – CO2M · ESA – Missions Copernicus Sentinel
Le défi : rester stable en orbite
Les structures de télescopes destinées au spatial doivent répondre simultanément à des exigences techniquement contradictoires. Pour CO2M, il s’agissait de satisfaire les spécifications de l’instrument tout en respectant les normes strictes de l’industrie spatiale européenne :
- un poids minimal pour une rigidité exceptionnelle
- une stabilité thermique sur toute la plage de fonctionnement
- une précision dimensionnelle maximale à toutes les interfaces optiques
- une performance durable du système optique en orbite
- une qualité, une documentation et une traçabilité sans faille
Les méthodes de construction conventionnelles atteignent leurs limites face à cette combinaison d’exigences. Il faut une construction en matériaux composites dont le comportement est entièrement maîtrisé dès la conception. Les propriétés des composites montrent pourquoi le composite présente ici un avantage.
Interfaces optiques de la structure de télescope CO2M (source : Connova AG)
La solution : de l’évaluation du concept au matériel de vol
Pendant la phase de conception, les équipes d’ingénierie de Connova et de Thales Alenia Space Schweiz ont évalué différentes approches afin de concilier au mieux rigidité, masse, interfaces et comportement thermomécanique. L’ingénierie, la production et l’assurance qualité étant réunies sous un même toit chez Connova, les échanges sont restés courts à chaque phase du projet.
Vérification et qualification
Une fois le design arrêté, un programme complet de vérification et de qualification a suivi. Sur des éprouvettes représentatives, Connova a examiné les propriétés mécaniques et thermomécaniques des stratifiés composites et des matériaux métalliques. Le comportement au dégazage de tous les matériaux, y compris de l’adhésif, a également été évalué. Ces résultats ont servi de base à la validation finale des matériaux et des procédés.
En savoir plus : Mesure et contrôle · Assurance qualité selon l’EN 9100
Spring-in : compensé avant même qu’il n’apparaisse
En savoir plus : Conception et calcul · Fabrication de moules et d’outillages
Précision à chaque étape de fabrication
Connova a positionné la séquence de stratification avec exactitude et reproductibilité grâce à une projection assistée par laser. Des gabarits de collage de précision, conçus spécialement, ont été utilisés pour l’assemblage et le collage. Tous les points de fixation de l’optique miroir ont ensuite été usinés sur un gabarit CNC en un seul serrage. Cela réduit les chaînes de tolérances sur plusieurs étapes d’usinage et permet d’atteindre jusqu’à 0,02 mm de précision de positionnement aux interfaces optiques.
En savoir plus : Développement de procédés et préparation du travail · Assemblage · Usinage de composites
Le résultat : des structures de télescopes qualifiées pour CO2M
Les structures de télescopes qualifiées répondent aux exigences du programme CO2M en matière de poids, de stabilité et de précision. Grâce à l’approche de service complet, toutes les étapes de travail ont été réalisées par un seul interlocuteur, de la première phase de conception jusqu’à l’ensemble qualifié.
Les principaux indicateurs
- Ensemble fini : précision de positionnement jusqu’à 0,02 mm aux interfaces optiques
- Pièces laminées individuelles : tolérance de forme de 0,2 mm grâce à la compensation du spring-in
- Séquence de stratification par projection assistée par laser
- Collage réalisé avec des gabarits de précision conçus spécialement
- Tous les points de fixation optiques usinés au CNC en un seul serrage
- Qualification sur éprouvettes représentatives, incluant le comportement au dégazage
Un projet qui a mobilisé toute l’entreprise
– Sebastian Preiss, Head of Engineering, Connova AG
Vue à l’intérieur de la structure – points de fixation des composants optiques (source : Connova AG)
Périmètre des prestations : tout d’un seul interlocuteur
Du choix des matériaux à la justification selon les normes ESA, Connova a assuré l’ensemble de la création de valeur. Voici comment les prestations se répartissent entre nos domaines de compétence :
Ingénierie & Développement
Design, matériaux, conception
Design et développement des structures de télescopes, définition et sélection des matériaux adaptés, ainsi que conception intégrant la compensation du spring-in.
Composites
Matériaux et pièces individuelles
Approvisionnement en matériaux spatiaux qualifiés et fabrication des pièces individuelles et des composants composites, avec une séquence de stratification positionnée par projection laser.
Usinage CNC
Usinage de précision et intégration
Usinage de finition de tous les points de fixation de l’optique miroir en un seul serrage, pour une précision de positionnement allant jusqu’à 0,02 mm aux interfaces optiques.
Usinage &; Support
Assemblage, essais, documentation
Assemblage des ensembles avec des gabarits de collage de précision, essais de qualification et de réception, ainsi que documentation et justification conformes aux normes ESA.
Vous planifiez un projet spatial aux exigences comparables ?
Parlez-nous des matériaux, des tolérances et de la qualification, ou commencez par lire l’étude de cas complète. Vous pouvez également nous contacter via notre formulaire de contact.
Questions fréquentes sur le projet CO2M
Qu’est-ce que la mission CO2M ?
CO2M signifie Copernicus Anthropogenic Carbon Dioxide Monitoring Mission. L’ESA la développe pour le compte de l’Union européenne. Trois satellites doivent mesurer, depuis une altitude d’environ 735 kilomètres, la part du dioxyde de carbone atmosphérique d’origine humaine, au-dessus de centrales électriques, d’agglomérations, de régions et d’États entiers. Cela permettra de vérifier les objectifs climatiques de manière indépendante.
Quel a été le rôle de Connova dans le projet CO2M ?
Connova AG, basée à Villmergen, a développé et fabriqué la structure de télescope avec Thales Alenia Space Schweiz AG. Connova a assumé l’ensemble de la chaîne de valeur : design, sélection des matériaux, approvisionnement en matériaux spatiaux, fabrication des pièces individuelles, usinage de précision, assemblage, essais de qualification et de réception, ainsi que la documentation conforme aux normes ESA.
Quelle est la précision de la structure de télescope CO2M ?
L’ensemble fini atteint une précision de positionnement allant jusqu’à 0,02 mm aux interfaces optiques. Les pièces laminées individuelles ont été fabriquées avec une tolérance de forme de 0,2 mm. Cela a notamment été rendu possible par l’usinage de finition de tous les points de fixation de l’optique miroir en un seul serrage sur un gabarit CNC.
Qu’est-ce que le spring-in, et comment a-t-il été compensé ?
Le spring-in désigne la déformation des pièces composites lors de la polymérisation : des effets de retrait et de dilatation thermique dépendants de la direction modifient la géométrie. Connova a pris en compte ces effets dès la conception, de manière analytique et numérique, et a adapté en conséquence la géométrie, la séquence de stratification et les outillages de fabrication.
Que contient l’étude de cas en PDF ?
Ce PDF de quatre pages décrit le projet depuis l’évaluation du concept jusqu’à l’ensemble qualifié : contexte, exigences, programme de vérification et de qualification, détails de fabrication, reportage photo, fiche projet et périmètre des prestations. Il vous est envoyé gratuitement par e-mail, en allemand ou en anglais.
Comment démarrer un projet spatial comparable avec Connova ?
Le plus simple est de prendre contact avec Taylan Toprak, Head of Sales & Project Management. Lors d’une analyse de faisabilité, nous clarifions ensemble les exigences, les matériaux et le mode de fabrication. Vous pouvez le joindre à Taylan.Toprak@connova.com ou au +41 56 619 10 95.
Pour aller plus loin : Analyse de faisabilité et conseil
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À propos de Connova AG
Connova AG – New Ways in Composites développe et fabrique à Villmergen des pièces composites sur mesure, notamment pour l’aéronautique, le spatial, le sport automobile et l’automobile, ainsi que l’industrie et l’automatisation. Le système de management de la qualité est certifié selon ISO 9001:2015 et la norme aérospatiale EN 9100:2018. Pour en savoir plus sur nos sites, notre organisation et nos valeurs, consultez À propos de nous.
Remarque : le projet à l’origine de ces résultats a été réalisé et financé dans le cadre d’un programme de l’Agence spatiale européenne (ESA). Les opinions exprimées dans cette publication ne reflètent en aucun cas l’opinion officielle de l’ESA.
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