Kruibeke, le 7 décembre 2007. Dans le bâtiment 21 de Verhaert Space, nous nous trouvons à côté de Mercator 1, un drone expérimental propulsé par l'énergie solaire. Il doit son nom à Gerardus Mercator (1512-1594), dont le nom flamand était Gerard De Kremer. Ce fondateur de la cartographie moderne est né le 5 mars 1512 à Rupelmonde et est mort le 2 décembre 1594 à Duisbourg. En raison de ses idées révolutionnaires, il fut accusé d'hérésie.
 | L'avion à Kruibeke semble plutôt fragile. Il est protégé sous une tente dans un hangar. |
En 2001, le premier satellite belge a été lancé. Le « Proba » était un produit de Verhaert Space (www.verhaert.com) et est toujours utilisé par les chercheurs européens. L'entreprise flamande développe également le Mercator, un « stratellite » (mot-valise composé de « stratosphère » et « satellite »), ou avion léger sans pilote. Il devrait pouvoir voler pendant des semaines à une altitude comprise entre 14 et 20 kilomètres et est parfaitement adapté aux missions de cartographie ou d'observation environnementale. L'Institut flamand de recherche technologique (VITO) souhaite contribuer au programme GMES (Surveillance mondiale pour l'environnement et la sécurité) de l'Union européenne et de l'ESA avec le Mercator. VITO est soutenu dans cette démarche par le gouvernement flamand. GMES devrait fournir aux décideurs politiques les outils nécessaires pour sécuriser et améliorer notre cadre de vie.
 | L'un des deux moteurs électriques entraînant une hélice composite. |
Il n'avait pas échappé aux ingénieurs de Verhaert que les drones haute altitude et longue endurance (HALE) existants étaient conçus pour les systèmes de mesure existants, généralement lourds. Propulsés par un carburant traditionnel, ces drones pesaient facilement 500 kilos. Frank Preud'homme, ingénieur (directeur commercial de Verhaert Space), nous a expliqué que son entreprise, grâce à ses projets spatiaux, avait acquis une expertise considérable en systèmes de contrôle, optique ultraléger, gestion de l'énergie, etc. Faute d'expérience en construction aéronautique, un partenariat a été noué avec l'entreprise britannique QinetiQ.www.qinetiq.com).
 | Ir. Frank Preud'homme montre les cellules solaires de l'aile, soigneusement protégées par un film. En raison de l'électricité statique, il est impératif de prendre des précautions avant de toucher le Mercator. |
Le fruit de cette collaboration est le Mercator 1, un petit avion composé principalement de matériaux composites, qui ne pèse que 32 kg. L'électronique est logée dans l'aile centrale. Des cellules solaires, installées sur l'aile, fournissent 1 kW d'énergie et alimentent deux moteurs électriques. L'énergie peut également être stockée dans des batteries. Cependant, ces batteries ultra-performantes limitent la durée de vol. On parle actuellement d'une durée de vol d'une à deux semaines. De nouveaux types de batteries devraient permettre d'augmenter l'autonomie à plusieurs mois. Les batteries actuelles pèsent 12 kg, soit près de la moitié du poids total du Mercator.
 | La charge utile est située sous l'aile de 16 mètres d'envergure. |
Initialement, le plan prévoyait de lancer le Mercator à une altitude de 15 kilomètres à l'aide d'un ballon. Il est désormais prévu de le lancer manuellement depuis le sol. Trois personnes (une à chaque extrémité d'aile et une au milieu) guideront l'appareil pendant les premiers mètres du décollage. Après six heures, le Mercator devrait pouvoir atteindre une altitude de vol de 15 000 mètres.
 | Les deux antennes de la station de suivi. La grande antenne suit le Mercator à son altitude de croisière, tandis que les antennes latérales interceptent les images transmises par la caméra. La petite antenne mobile observe le drone au décollage et à l'atterrissage. |
Des vols d'essai ont été effectués avec le Zephyr VI, un avion jumeau construit par QinetiQ. En août 2007, cet avion est resté en vol pendant environ 54 heures au Nouveau-Mexique (États-Unis). Les résultats des tests ont révélé que le Mercator nécessitait également quelques modifications. Par exemple, la nuit, l'avion solaire descendait en dessous de l'altitude de sécurité prescrite, alors que le drone devait toujours pouvoir orbiter au-dessus des niveaux de vol des avions commerciaux. Une telle mise à niveau prend naturellement du temps, et le Mercator ne sera probablement pas visible dans l'espace aérien belge avant 2009. Par ailleurs, Verhaert attend également la caméra miniature développée par VITO en collaboration avec divers sous-traitants. Comme dans tous les secteurs de l'aviation civile, la technologie militaire est également utilisée pour optimiser les drones civils. Verhaert vise clairement une application civile des drones. La caméra, par exemple, n'est pas adaptée au suivi de cibles rapides, et la station de suivi manque également d'attrait militaire.
 | La station de suivi peut être intégrée dans un conteneur. Celui-ci abrite, entre autres, le gestionnaire de la charge utile et le pilote. Pour le contrôle, le pilote reçoit les images d'une caméra intégrée au nez du Mercator. Un manche à balai est également placé sur la table (à l'extrême droite). Différents écrans affichent des paramètres tels que les batteries, l'altitude, la vitesse, la position, etc. |
Mais il ne reste pas que des problèmes techniques à résoudre ; il est également nécessaire d'établir une réglementation claire pour ces drones. Selon Ir. Preud'homme, la Direction générale belge de l'aviation civile a publié un document de travail utile sur les aéronefs sans pilote. Le 3 décembre 2007, Eurocontrol a également publié les normes auxquelles les drones (militaires) doivent se conformer. Ces agences gouvernementales sont naturellement préoccupées par la sécurité du trafic aérien civil intensif au-dessus des États européens densément peuplés. Pour les contrôleurs aériens, de nombreux problèmes pratiques doivent être résolus. Par exemple, en raison de sa faible vitesse, le Mercator n'est pas détecté par les systèmes radar existants. Les filtres radar éliminent les objets volant lentement des écrans ATC. Les transpondeurs, en revanche, sont trop lourds pour être installés dans le fragile Mercator.
Il est toutefois évident que des drones relativement peu coûteux comme le Mercator ont un rôle intéressant à jouer. Ingénieurs et contrôleurs aériens se réunissent donc pour trouver une solution viable. À l'avenir, les images de dizaines de satellites devraient pouvoir compléter celles des satellites traditionnels de manière plus rentable.
Frans Van Humbeek
Photos : Paul Van Caesbroeck
