Prix Odissea 2009 : un étudiant récompensé pour Galileo
La précision de la navigation par satellites dépend de la qualité des signaux ainsi que de la configuration des satellites dans le ciel. C’est ce qu’a mis en évidence Matthieu Lonchay (23 ans) dans son travail de fin d’études en Sciences Géographiques (Géomatique et Géométrologie) de l’Université de Liège. Ce travail, pour lequel il a obtenu la plus grande distinction avec félicitations du jury universitaire, lui vaut d’être le lauréat du Prix Odissea 2009.
Chaque année, depuis 2005, le Sénat belge met à l’honneur avec le Prix Odissea (nom de la 1ère mission de Frank De Winne dans l’International Space Station) un étudiant d’université ou d’école supérieure en Belgique pour un mémoire ou une recherche dans le domaine de l’astronomie ou de l’astronautique. L’objectif est d’attirer l’attention du public et de susciter l’intérêt des jeunes pour les métiers de la science et de la technologie. Pour l’édition 2009, ils étaient huit candidats à se présenter. Quatre étudiants ont été sélectionnés pour participer à la finale au Sénat: Vincent Beukelaers (Université de Liège) pour l’analyse de la mission du Cubesat OUFTI-1, Lionel Jacques (Université de Liège) pour le design thermique du nano-satellite liégeois, Matthieu Lonchay (Université de Liège) pour l’influence de la géométrie de la constellation GPS-Galileo sur la précision du positionnement, Martin Vandamme (Université Libre de Bruxelles) avec une étude de la pollution atmosphérique grâce au satellite.
Consécration des compétences spatiales de l’ULg
Le Prix Odissea 2009, dont le jury est présidé par le Vicomte et astronaute belge Dirk Frimout, a récompensé l’approche pertinente de Matthieu Lonchay (originaire de Durbuy, « la plus petite ville du monde ») dans son enquête sur la fiabilité des signaux des satellites de navigation. Cette récompense d’un montant de 8 000 euros sert à financer des séjours (stages, cours, voyages) du lauréat dans une entreprise ou organisation européenne qui est spécialisée dans les systèmes spatiaux ou dans l’étude de l’Univers. Pour la 4ème fois en cinq ans, c’est un étudiant de l’Université de Liège (ULg) - la seule à organiser des maîtrises à orientation spatiale en Communauté française de Belgique - qui est mis à l’honneur.
Garantir la fiabilité des signaux GPS et Galileo
Matthieu Lonchay a su se montrer le plus convaincant pour expliquer comment la distribution des satellites dans le ciel influence la fiabilité des mesures GPS et Galileo. Il a effectué son mémoire sous la guidance du Professeur René Warnant et de son assistant Benoît Bidaine de l’Unité de Géomatique. Sa recherche a pour enjeu l’extrême fiabilité qu’on est en droit d’attendre des services et produits de navigation par satellites. On sait qu’il faut capter les signaux de référence-temps d’au moins quatre satellites pour que le récepteur soit capable de calculer une position. Plus il y a de satellites en vue, mieux c’est pour le positionnement.
La réception des signaux générés par les horloges atomiques à bord des satellites se trouve perturbée par divers facteurs. L’équipe du Professeur Warnant, qui partage ses activités entre l’Université de Liège et l’Institut Royal Météorologique (avec l’Observatoire de Dourbes), s’est spécialisée dans les effets atmosphériques qui nuisent à la précision de la navigation spatiale, plus particulièrement l’étude des effets de l’activité ionosphérique sur la propagation des signaux émis par les satellites. Ce qui nécessite une connaissance fine et continue du comportement de l’ionosphère (zone de gaz fortement ionisé ou plasma entre 60 et 800 km d’altitude) dans le cadre de la « météo de l’espace ». Au cours de ses recherches, le lauréat du Prix Odissea 2009 a identifié une autre
Au cours de ses recherches, le lauréat du Prix Odissea 2009 a identifié une autre perturbation, peu connue et, jusqu’ici, peu étudiée: la géométrie variable des formations de satellites, quand ils se déplacent sur la voûte céleste. Il a découvert que certaines configurations de la constellation des satellites peuvent mener à une dégradation de la précision. En particulier, si les satellites se trouvent répartis suivant un cône dans la vue de l’observateur, la précision du positionnement (absolu et relatif) peut subir des dégradations extrêmes. Matthieu Lonchay a décidé de poursuivre son étude du phénomène gênant de la géométrie des configurations de satellites avec une thèse de doctorat et comme chercheur au sein de l’Unité de Géomatique pour le projet SWANS (Space Weather & Navigation Systems) qui fait partie du programme Prodex de l’Agence Spatiale Européenne.
Sa recherche est d’un intérêt primordial. Les configurations des satellites doivent faire l’objet de prévisions pour éviter toute surprise aux utilisateurs des constellations GPS et, plus encore, Galileo. Dans cinq ans, l’Union européenne proposera son système Galileo à usage civil, qui se veut plus précis. La constellation d’une trentaine de satellites permettra de savoir sur quelle bande d’autoroute on se trouve et éviter de s’y engager à contre-sens. Les services et produits de Galileo sont d’ores et déjà proposés aux compagnies aériennes afin d’améliorer le trafic des avions et de sécuriser les manœuvres d’atterrissage. Encore faut-il que la fiabilité des signaux de la constellation se trouve garantie en toute circonstance. Tel est l’objet du travail qu’a commencé Matthieu Lonchay au sein de l’équipe du Professeur R. Warnant à l’Université de Liège.
