Plus petit satellite avec la technologie du système de l'Université technique de Berlin teste la communication quantique dans l'espace

Le modèle de vol QUICK³ dans le laboratoire d'intégration du département de technologie spatiale avec l'équipe de développement de l'Université Technique de Berlin.

Le petit satellite QUICK³ sert de démonstrateur technologique pour les composants d'un futur système de satellite quantique.

Lancement réussi de la fusée du centre spatial de Vandenberg (Californie, États-Unis)

Le lundi 23 juin 2025, le nanosatellite QUICK³ du centre spatial Vandenberg (Californie, États-Unis ; GMT-7) a été lancé avec succès en orbite terrestre. La mission vise à tester de nouvelles technologies pour une communication quantique inviolable et à réaliser une expérience de physique quantique dans des conditions spatiales. L'Université technique de Berlin joue un rôle central dans le consortium de recherche et apporte des contributions essentielles à la mise en œuvre.

QUICK³ est un nanosatellite de type 3U-CubeSat – à peu près aussi grand qu'une boîte à chaussures et pesant environ quatre kilogrammes. Il sert de démonstrateur technologique pour des composants d'un futur système de satellite quantique. À bord, se trouve une source de lumière quantique, qui génère des particules de lumière (photons) à partir d'un matériau bidimensionnel. Ces photons aideront à l'avenir à transmettre des informations de manière sécurisée et inviolable. Contrairement aux systèmes de communication classiques, toute tentative d'accès non détectée aux données lors de la transmission quantique est physiquement exclue.

Connexion des composants scientifiques

L'Université technique de Berlin a veillé à ce que les différents appareils scientifiques du satellite collaborent et soient intégrés de manière fiable dans le système global du satellite. Pour cela, l'équipe a développé un module électronique spécifique, qui contrôle les expériences dans l'espace, stocke les données de mesure et les envoie ensuite sur Terre. La structure mécanique, qui fixe les composants sensibles à l'intérieur du satellite, provient également de l'Université technique de Berlin. Les ingénieurs l'ont conçue pour résister aux contraintes lors du lancement par fusée.

« L'une des plus grandes tâches de ce projet était d'harmoniser les interfaces entre les partenaires scientifiques et le fournisseur du bus satellite. La discipline de l'ingénierie spatiale de l'Université technique de Berlin a joué un rôle de liaison. Nous avons veillé à ce que le système global fonctionne de manière fiable », explique l'ingénieur système Philipp Werner de l'Université technique de Berlin.

Julian Bartholomäus, chef de projet à l'Université technique de Berlin, explique : « Notre expérience de longue date dans le domaine de l'ingénierie spatiale – nous sommes la seule université au monde à avoir déjà lancé plus de 30 satellites en orbite – nous a aidés à automatiser autant que possible les expériences en orbite. Nous avons utilisé de nombreux développements existants issus de notre mission TUBIN et avons ainsi pu réagir de manière flexible aux changements au cours du projet. »

Test technologique et recherche fondamentale dans l'espace

La transmission de photons individuels sur de grandes distances est limitée par la fibre optique. Dans l'espace, en revanche, l'atmosphère atténue peu la lumière – un avantage pour la transmission de photons individuels. QUICK³ vérifie si les composants prévus pour cela fonctionnent également de manière fiable dans les conditions orbitales. La mission fournit ainsi des connaissances importantes pour la mise en place d'un futur réseau mondial de communication quantique avec de nombreux satellites.

Un autre objectif de la mission est un objectif de physique fondamentale : l'équipe souhaite tester si l'interprétation probabiliste dite de Born de la mécanique quantique est également valable en apesanteur. Jusqu'à présent, cette question n'avait pas pu être étudiée dans des conditions spatiales. Les participants au projet s'attendent à obtenir les premiers résultats scientifiques d'ici la fin de 2025.

Le ministère fédéral de l'Économie et de l'Énergie finance le projet. La direction est assurée par le Prof. Dr. Tobias Vogl de l'Université technique de Munich, qui, avec l'équipe de l'Université Friedrich-Schiller de Jena, a construit la source de lumière quantique et l'a intégrée à une puce optique du CNR-IFN en Italie. L'Institut Ferdinand-Braun pour la haute fréquence à Berlin a développé un système laser pour exciter la source de lumière quantique, contrôlé par une électronique de la « National University of Singapore ».