Regarder les étoiles

« Avant, nous vendions 5 star trackers à un client. Aujourd’hui, ce client en demande 50 », déclare Tjorven Delabie, CEO d’Arcsec, l’entreprise louvaniste qui fabrique des star trackers, des roues à réaction et des systèmes ADCS pour les satellites.

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Aerospace

( Photo: LDS )

ENGINEERINGNET.BE - La croissance fulgurante du marché des systèmes d’orientation pour satellites nécessitait plus de place. Après cinq ans, la startup a quitté le centre de Leuven et s’est installée sur le site de Philips en septembre 2025.

Elle dispose entre autres d’une salle blanche de 100 m2 (ISO 7 en ISO 6). Arcsec emploie 28 collaborateurs, possède deux lignes de production pour ses star trackers et continue d’élargir son portefeuille.

Un ‘star tracker’ ou senseur stellaire est équipé d’une lentille et d’une caméra qui scrutent l’espace pour capter la lumière des étoiles. À partir de leur configuration, le système détermine précisément l’orientation du satellite. Arcsec a toujours été active dans les roues à réaction (gyroscopes), les star trackers et les systèmes ADCS (Attitude Determination and Control System). « Au début, nous nous sommes focalisés sur une catégorie de produits – les star trackers – mais nous élargissons désormais notre champ d’action à nos autres domaines d’expertise. » A ce jour, Arcsec compte 20 star trackers en orbite. Sur les 200 systèmes commercialisés jusqu’à présent, la moitié a été vendue en 2025. L’équipe travaille en permanence sur des fonctionnalités supplémentaires, des mises à niveau et des technologies innovantes « qui nous permettent de rester à la pointe dans le domaine du positionnement et de contrôle. »

« Nous réalisons du bénéfice et nous n’avons pas besoin de capital externe. C’est en effet assez unique. Nous essayons maintenant de croître sereinement », déclare Tjorven Delabie, CEO d’Arcsec (Photo: ©LDS)

Senseurs stellaires

L’entreprise possède des senseurs stellaires sur un satellite qui détecte les feux de forêt sur Terre. Pour l’ISS, elle a installé un senseur sur une capsule de The Exploration Company. Un autre équipe un satellite qui enregistre des données hyperspectrales. Elle est impliquée dans les missions DART (de la NASA) et HERA (de l’ESA). DART a été envoyé en 2022 vers un astéroïde - Dimorphos – et la percuté afin de mesurer l’impact sur son orbite. HERA a été lancé en octobre 2024 pour déployer deux CubeSats à proximité du système d’astéroïde. L’un des deux doit atterrir sur un astéroïde pour mesurer précisément sa rotation. « Deux de nos plus petits senseurs, les Twinkles, sont embarqués dans l’un des CubeSats. »

Des grands et des petits

Arcsec possède des senseurs stellaires de différentes tailles. Sagitta, le plus grand, mesure 44 mm x 50 mm x 95 mm, pèse 270 grammes et offre une précision de 2 arcsec (1σ) avec un champ de vision de 25.4°. Twinkle, le plus petit, mesure à peine 20 mm x 20 mm x 40 mm et pèse 35 grammes, soit environ huit fois moins. Tous sont équipés d’un long ‘baffle’ ou pare-soleil. Les lamelles intégrées empêchent la lumière parasite, tandis que le revêtement noir absorbe 99% de la lumière incidente. Un monosenseur observe les étoiles à raison de 10 images par seconde. Le senseur requiert une luminosité minimale, équivalente à une magnitude 6. « Cela nous permet de voir environ 6.000 étoiles », explique Tjorven Delabie. Pour déterminer l’orientation, le logiciel a besoin d’au moins cinq étoiles. Le plus petit modèle Twinkle possède un capteur plus sensible (magnitude 7) mais aussi un champ de vision plus restreint. Comme ils sont compacts et légers, il est possible d’en installer plusieurs sur un satellite.

Volants d’inertie magnétiques

Arcsec dispose de roues à réaction classiques dont les dimensions ne dépassent pas 4 cm sur 4 cm, soit l’équivalent de 6 à 12 cubes unitaires. Pour les satellites de la taille d’un réfrigérateur, l’entreprise propose des modèles plus grands. Parallèlement, elle travaille sur des volants d’inertie magnétiques qui n’utilisent pas des roulements à billes, mais des aimants. Seul l’axe central repose en bas sur un point. Pour le reste, il n’y a aucun contact mécanique. Les avantages ? « Moins de friction, donc une consommation réduite, pas d’usure et moins de micro-vibrations. » L’inconvénient ? « Les volants d’inertie magnétiques sont nettement plus complexes. » Comme les roues à réaction classiques, ils doivent être équilibrés, car il y a toujours des écarts. Pour les volants d’inertie classiques, les déséquilibres sont compensés en retirant précisément de la matière ou du poids. Certains appliquent un ‘équilibrage laser’. Pendant que la roue tourne, le déséquilibre est mesuré et un laser enlève de la matière là où c’est nécessaire pour obtenir l’équilibre. Pour les volants d’inertie magnétiques, on ajoute précisément du matériau magnétique. « Nous visons environ 4.000 tr/min.”

Twinkle, le plus petit senseur stellaire de l’entreprise louvaniste Arcsec, mesure 20 mm x 20 mm x 40 mm et pèse 35 grammes  (Photo: ©LDS)

Détecter les débris spatiaux

La carrière de Tjorven Delabies ressemble à une ligne droite. Chaque étape s’appuie sur la précédente. Sa thèse d’ingénieur en mécanique, son doctorat à la KU Leuven mais aussi son post-doctorat : tout tournait autour des senseurs stellaires. En parallèle à son post-doctorat, il a travaillé sur la mission Simba. Ce satellite belge CubeSat 3U de l’Institut Royal Météorologique (IRM) et de l’ESA a été lancé en septembre 2020 pour mesurer le bilan énergétique entre le soleil et la Terre et étudier le changement climatique.

Tjorven Delabie n’a pas immédiatement envisagé une carrière universitaire. En 2020, il a fondé Arcsec avec Bram Vandoren (aujourd’hui CTO). « Nous avons vu émerger un marché pour les CubeSats. » En tant que spin-off de la KULeuven, les autres actionnaires sont KULeuven R&D et trois professeurs. « Nous réalisons des bénéfices et nous n’avons pas besoin de lever de capital externe. C’est assez unique, en effet. Nous essayons maintenant de croître sereinement. » Début 2025, l’entreprise comptait 20 collaborateurs. Fin de l’année, ils étaient 28 dont quatre femmes ingénieures.

Arcsec est membre de la VRI (Vlaamse Ruimtevaart Industrie) et trouve de nombreux sous-traitants dans le pays. « Tous nos fournisseurs de PCB et de composants mécaniques, par exemple. » Tjorven Delabie en aurait bien envie, mais il n’a encore rien vendu aux deux constructeurs de satellites belges.

L’entreprise bénéficie de projets de recherche chez notamment Belspo et la Commission européenne, mais environ deux tiers de son chiffre d’affaires de 4 à 5 millions d’euros proviennent de projets commerciaux. Arcsec réalise 40 à 45% de son chiffre d’affaires aux Etats-Unis, 20 à 25% en Europe, 20% au Japon, en Uruguay,…