Prenons l'exemple des CubeSats. Ce sont de très petits satellites cubiques, dont chaque côté mesure 10 cm et qui pèsent moins de 2 kg. Les CubeSats ont été déployés par la Station spatiale internationale ou lancés comme charges utiles secondaires. À ce jour, des milliers de CubeSats ont été mis en orbite.
Bien entendu, la taille et le poids sont primordiaux, mais comme l'objectif du CubeSat est un lancement spatial à faible coût (les coûts de lancement varient de 60 000 $ à 100 000 $, tandis que les coûts de construction débutent à seulement 50 000 $), il est également essentiel de minimiser le coût des composants. Si l'on considère le secteur de l'électronique grand public, comme les appareils photo et autres appareils électroniques portables, on trouve de nombreux exemples de connecteurs très bon marché, légers et miniatures. Cependant, dans une application aérospatiale ou spatiale, ces connecteurs ne résisteraient pas aux chocs et aux vibrations du lancement. Un article de Dave Pignatelli, de l'Université polytechnique d'État de Californie, intitulé « Amélioration des environnements vibratoires de lancement pour les CubeSats », explique que « les niveaux de chocs et de vibrations subis par un CubeSat varient en fonction de plusieurs facteurs, notamment les caractéristiques du lanceur et du test, la méthode de distribution et de limitation de la charge utile, ainsi que la mise en œuvre de l'isolation ». Il précise que « les niveaux pour un CubeSat à isolation interne se situent entre 3,7 et 4,4 Grms », même si, dans d'autres applications et configurations, ils seront bien plus élevés. Se pose également le problème des variations de température. La trajectoire d'un satellite peut exposer le CubeSat à des températures très élevées ou négatives, par exemple en plein soleil ou lors de son passage sur la face cachée de la Lune.
Il est clair qu'un autre type d'interconnexion est nécessaire, et souvent, l'option privilégiée est un dispositif commercial répondant aux exigences de performance définies par des organismes comme la NASA ou l'armée, même s'il n'est pas entièrement conforme aux normes. Ces dispositifs sont souvent beaucoup moins chers que les dispositifs entièrement certifiés pour les applications de défense, mais ils résistent aux conditions extrêmes des environnements difficiles dans lesquels ils seront utilisés.
Il y a aussi un autre point à prendre en compte : les connecteurs certifiés par la NASA peuvent avoir été conçus il y a 30 ou 40 ans.
Sur le marché spatial commercial, un connecteur conçu dans les années 1980 n'est pas forcément le composant le plus adapté à l'application, compte tenu de ses dimensions, de son poids, de ses performances et de son coût (SWaP-C). Il peut également être nécessaire de se procurer des prototypes auprès d'un distributeur (tel que Powell), qui peut fournir des échantillons de son stock. Les fabricants de connecteurs haute fiabilité, comme Harwin, contactent fréquemment les entreprises du secteur spatial commercial, qui cherchent à éviter autant que possible les normes de la NASA et de l'ESA, précisément pour cette raison, et parce que les connecteurs haute fiabilité plus anciens deviendraient inadaptés. Ce qui a fonctionné pour la sonde spatiale Voyager 2 lors de son exploration de Neptune il y a 40 ans ne fonctionnera probablement pas pour le déploiement d'une constellation de 300 satellites de communication en orbite terrestre basse afin de fournir un accès internet haut débit à l'Afrique. Le défi est radicalement différent.
Il est donc clair que nous avons besoin d'une solution d'interconnexion moderne, résistante aux chocs, aux vibrations et aux variations de température des équipements militaires, tout en bénéficiant des avantages d'encombrement, de poids et de coût d'une conception beaucoup plus récente. Powell distribue les produits de Harwin plc, fournisseur reconnu de solutions d'interconnexion haute fiabilité. L'entreprise dispose d'installations de production clés sur son site de Portsmouth, au Royaume-Uni, ce qui lui permet de garantir les plus hauts standards de qualité. Il y a quelques années, elle a lancé sa gamme de connecteurs Gecko au pas de 1,25 mm. Ces connecteurs offrent un gain de place considérable par rapport aux connecteurs Micro-D traditionnels. De plus, leur conception en plastique robuste, plutôt qu'en métal, permet des économies de poids et de coût importantes.
Gecko
avec l'ajout de versions mixtes. En complétant les contacts de données par deux contacts d'alimentation ou plus (configurations 1+8+1 ou 2+8+2 alimentation/données), les connecteurs Gecko-MT permettent de réduire encore davantage l'encombrement et le poids des composants électroniques. Harwin a également récemment intégré six nouvelles configurations de contacts, comprenant de 2 à 6 contacts d'alimentation et de 4 à 24 contacts de signal. Leur structure est asymétrique : les contacts d'alimentation sont situés à une extrémité et les contacts de données à l'autre. Toutes les configurations sont caractérisées par un courant maximal admissible de 10 A par contact pour l'alimentation et de 2,8 A par contact pour les données.
La gamme de connecteurs Gecko-MT comprend des connecteurs femelles et mâles pour câbles, ainsi que des connecteurs femelles verticaux et des connecteurs mâles coudés pour circuits imprimés. Ces composants intègrent des fixations robustes en acier inoxydable à visser (en configurations classique et inversée) afin de garantir l'intégrité des interconnexions, même dans les environnements d'utilisation les plus exigeants. Ils résistent à des vibrations de 20 G et à des chocs de 100 G, et leur plage de températures de fonctionnement s'étend de -65 °C à 150 °C. Ils présentent également un faible dégazage.
Les connecteurs Gecko-MT, qui gèrent à la fois les données et l'alimentation dans une solution unique, compacte et légère, sont parfaitement adaptés aux applications aéronautiques, de défense, spatiales et de sports mécaniques. Ils sont notamment utilisés en robotique, dans les drones, la gestion des batteries et les satellites. Disponibles en stock et chez Powell, distributeur agréé de Harwin, ils font également l'objet d'une distribution via Powell. Les outils permettant de raccorder câbles et connecteurs de manière fiable peuvent s'avérer coûteux ; l'acquisition d'un produit complet et éprouvé représente donc un gain de temps et d'argent considérable.
Robert Webber, spécialiste produit chez Powell Electronics
