L'IA de Würzburg pilote l'orientation d'un satellite en orbite: une première mondiale

Des chercheurs de l'Université Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) ont démontré avec succès le contrôle autonome de l'assiette d'un satellite directement en orbite, marquant une avancée significative dans l'ingénierie spatiale. Cette prouesse technique, réalisée à bord du nanosatellite 3U nommé InnoCube, est conçue pour améliorer la sécurité et l'efficacité des futures missions spatiales.

Le test a été validé lors d'un passage satellite le 30 octobre 2025, entre 11h40 et 11h49, heure d'Europe centrale. Durant cette fenêtre, l'agent d'intelligence artificielle (IA) a exécuté une manœuvre complète d'ajustement d'attitude en utilisant les roues à réaction embarquées pour atteindre une orientation cible prédéfinie. La maîtrise de l'orientation est essentielle pour tout engin spatial, car elle détermine l'alignement des instruments scientifiques, la gestion des contraintes thermiques dues au rayonnement solaire et l'exécution des manœuvres de repositionnement.

Historiquement, ces ajustements dépendaient d'opérateurs humains ou de logiciels à routines fixes, des méthodes jugées lentes et peu réactives aux imprévus. Le développement de Würzburg s'appuie sur l'apprentissage par renforcement profond (DRL), une méthode d'apprentissage automatique où un réseau neuronal acquiert de manière autonome la stratégie de contrôle optimale après entraînement en simulation, offrant une flexibilité supérieure aux algorithmes conventionnels.

Cette étape technologique s'inscrit dans le cadre du projet LeLaR, acronyme de « In-Orbit Demonstrator for Learning Attitude Control ». Le projet, lancé officiellement le 1er juillet 2024, bénéficie d'un financement d'environ 430 000 euros, alloué par le Ministère fédéral allemand de l'Économie et de l'Énergie sur décision du Bundestag allemand. L'équipe de recherche LeLaR, dirigée par le Professeur Sergio Montenegro, comprend le Dr Kirill Djebko, Tom Baumann, Erik Dilger, et le Professeur Frank Puppe.

Le Professeur Montenegro a indiqué que cette réalisation inaugure une nouvelle ère pour les systèmes de contrôle satellitaire, les rendant intelligents, adaptatifs et capables d'auto-apprentissage, ce qui pourrait optimiser les missions en réduisant l'intervention humaine et en accélérant la réponse aux changements environnementaux spatiaux. Le défi majeur de cette démonstration était de réussir la transition Sim2Real, garantissant que le contrôleur entraîné en simulation fonctionne avec précision sur le satellite réel en conditions spatiales. Cette approche par DRL permet également de s'adapter aux divergences entre les paramètres physiques attendus et réels en orbite, minimisant l'effort de recalibration manuelle requis par les contrôleurs classiques, selon le Dr Djebko.

L'Université de Würzburg se positionne ainsi comme un pionnier dans les systèmes spatiaux pilotés par l'IA. Les résultats du projet LeLaR établissent une base essentielle pour le développement plus rapide et plus rentable de contrôleurs basés sur l'IA pour une large gamme de plateformes satellitaires futures.