Avec Ansys STK, ClearSpace conçoit un environnement spatial plus sûr et plus durable

Picture of Alexander Kunz Alexander Kunz 16.06.2026

Digitalisation Use Case

Les missions spatiales deviennent de plus en plus risquées, coûteuses et difficiles à prévoir à mesure que les orbites se saturent. Cet article explique comment la start-up ClearSpace relève ces défis grâce à des simulations de mission precises, et montre comment Ansys STK permet de concevoir des missions de maintenance en orbite et d'élimination des débris spatiaux, plus rentables.

Artistic impression of the ClearSpace-1 servicer | ClearSpace ClearSpace-1 servicer | © ClearSpace

Résumé

ClearSpace s'attaque au problème croissant de la congestion orbitale en développant des missions de maintenance en orbite des satellites et d'élimination active des débris. La mission ClearSpace-1 de l’ESA positionne la start-up comme un pionnier des opérations spatiales, avec un fort accent sur la durabilité.
Une simulation précise des missions spatiales complexes est essentielle pour gérer les risques liés aux opérations de proximité complexes, à la propagation orbitale, aux contraintes énergétiques et à d'autres incertitudes inhérentes.
Ansys STK sert de plateforme numérique centrale d'ingénierie de mission à ClearSpace, permettant des simulations plus précises, une identification plus précoce des risques et une réduction des coûts de mission, grâce à l'expertise de CADFEM et de son partinaire tukom GmbH.

L'environnement spatial est confronté à une congestion sans précédent (chiffres d'avril 2026 : ESA - Les débris spatiaux en chiffres) :

Environ 25 920 satellites lancés lors de 7 210 lancements de fusées depuis le début de l'exploration spatiale en 1957
Environ 17 610 satellites actuellement en orbite, dont 15 200 sont toujours en état de fonctionnement
Environ 44 870 objets suivis régulièrement et répertoriés dans des catalogues.

Cette accumulation de débris, combinée à l’augmentation exponentielle des mégaconstellations, accroît les risques de collision et contribue au risque d’apparition du syndrome de Kessler. ClearSpace se positionne comme pionnier dans la mise en place de solutions opérationnelles pour atténuer ces risques.

Qu'est-ce que le syndrome de Kessler ?

Le syndrome de Kessler, également appelé effet de Kessler cascade de collisions ou cascade d'ablation, est un scénario proposé en 1978 par les scientifiques de la NASA Donald J. Kessler et Burton G. Cour-Palais. Il décrit une situation dans laquelle la densité des objets en orbite terrestre basse (LEO) devient si élevée en raison de la pollution spatiale que les collisions entre ces objets se multiplient, augmentant de manière exponentielle la quantité de débris spatiaux au fil du temps. (Source : Wikipédia)

ClearSpace contribue à un environnement spatial plus durable

ClearSpace est une entreprise suisse spécialisée dans les technologies spatiales, fondée en 2018 en tant que spin-off de l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL). Elle a été créée dans le but de poursuivre le développement et la commercialisation des technologies issues de l'initiative pionnière « CleanSpace One ».

L’entreprise se concentre sur la maintenance en orbite et la réduction des débris spatiaux, répondant ainsi à un défi croissant pour la durabilité à long terme des activités spatiales. En 2019, l’Agence spatiale européenne (ESA) a sélectionné ClearSpace pour contribuer à la mission ClearSpace-1, l’une des premières initiatives visant à démontrer la faisabilité de l’enlèvement des débris spatiaux en tant que service commercial. Ce programme a marqué une évolution importante dans la manière dont de telles missions peuvent être acquises et menées à bien au sein de l’écosystème spatial européen.

Au fil du temps, la structure du programme a évolué, et aujourd’hui ClearSpace apporte des technologies clés à la mission, notamment le système de capture robotisé, en étroite collaboration avec le donneur d’ordre, OHB. La mission bénéficie également du soutien d’un éventail de partenaires institutionnels et commerciaux, dont le partenaire d’élite OMEGA, dont la contribution reflète l’engagement intersectoriel croissant en faveur de la durabilité spatiale.

ClearSpace s'est également étendue au-delà de son siège d'origine à Renens, en Suisse, et a établi une présence internationale avec des bureaux au Royaume-Uni, en Allemagne et au Luxembourg. À travers ses activités, l'entreprise soutient les efforts institutionnels et commerciaux visant à permettre des opérations spatiales plus durables et responsables.

Space congestion | © ClearSpace

Encombrement des orbites spaciaux | © ClearSpace

Une simulation de haut niveau est indispensable

L'espace connaît actuellement une congestion sans précédent (chiffres d'avril 2026 : ESA - Les débris spatiaux en chiffres) :

Environ 25 920 satellites lancés lors de 7 210 lancements de fusées depuis le début de l'exploration spatiale en 1957
Environ 17 610 satellites sont actuellement en orbite, dont 15 200 sont toujours en état de fonctionnement
Environ 44 870 objets sont régulièrement suivis et répertoriés dans des catalogues.

Sans simulations fiables, les missions risquent de subir des trajectoires d’approche incorrectes, des pertes d’énergie inattendues ou des défaillances opérationnelles. L’absence d’infrastructure de service en orbite augmente encore les incertitudes techniques et opérationnelles. Ansys STK aide les ingénieurs à modéliser des systèmes complexes dans une simulation tridimensionnelle réaliste et dynamique dans le temps afin d'analyser l'influence de divers paramètres sur la propagation orbitale.

Concevoir des composants électroniques critiques de manière fiable grâce à la simulation CEM

Dans les plateformes A&D, des sources de perturbations puissantes - Avionique, radar, communications, guerre électronique et électronique de puissance - côtoient des récepteurs extrêmement sensibles. Chaque erreur CEM coûte des jours d’essais, du budget et du temps dans le développement des capacités.

Dans ce livre blanc, nous expliquons comment la simulation CEM dans l’aérospatial et la défense permet d’identifier les risques CEM en amont, d’optimiser de manière ciblée le blindage et le layout, et de faire passer plus rapidement vos plateformes les essais CEM jusqu’à leur mise en service.

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Comment Ansys STK est devenu un outil central, avec le soutien de tukom GmbH et de CADFEM

Pour relever tous les défis décrits précédemment, ClearSpace utilise Ansys STK comme plateforme numérique centrale d'ingénierie de mission, avec le soutien des experts de tukom Gmbh – Partenaire clé fournissant des solutions et des services de conseil dans le domaine de la télémétrie, de l'aérospatiale et de la défense – et de CADFEM, afin d'intégrer tous les phénomènes physiques pertinents dans ses processus de conception de mission, tels que :

La dynamique orbitale précise
La propagation orbitale à long terme incluant les effets du cycle solaire
Le comportement d’attitude lors des opérations de proximité
Les prédictions d’ombre et de disponibilité de puissance
Les contraintes interdépendantes entre le « servicer » et le satellite client

Ces capacités permettent à ClearSpace de simuler les scénarios de mission bien en amont, améliorant la planification et réduisant le nombre de cycles de redesign. En fait, l’outil est largement utilisé en ingénierie, analyse de mission et préparation des opérations.

Grâce à CADFEM, STK fait partie de nos outils principaux et permet une utilisation plus durable de l’espace.

Lionel Métrailler

Senior System Engineer, ClearSpace

PRELUDE | © ClearSpace-169

PRELUDE | © ClearSpace

La mission ClearSpace-1 de l’ESA

ClearSpace-1 est une mission spatiale planifiée, mandatée par l’ESA et mise en œuvre par l’entreprise allemande OHB et l’entreprise suisse ClearSpace. Elle vise à tester une méthode d’élimination des débris spatiaux. Un remorqueur spatial équipé de quatre bras de préhension doit ramener un satellite hors service dans l’atmosphère terrestre. La mission est prévue pour l’année 2029. Aux côtés de Hera et de Vigil, ClearSpace-1 fait partie des trois projets majeurs de la nouvelle division de l’ESA dédiée à la « Space Safety » (sécurité spatiale). (Source : Wikipédia)

Améliorations techniques, réduction des risques et des coûts pour le bon déroulement de la mission

Bien qu'aucun indicateur de performance clé quantifié n'ait été fourni, ClearSpace fait état de plusieurs améliorations techniques et économiques significatives grâce à l'intégration d'Ansys STK, qui réduit globalement les risques et les incertitudes.

Améliorations techniques

STK permet de réaliser une propagation orbitale plus précise sur le long terme :
La propagation d’orbite consiste à prédire la position et la vitesse futures d’un satellite à partir de son état actuel. Une propagation précise nécessite des modèles gravitationnels terrestres complexes, incluant les influences de la Lune et du Soleil, ainsi que des modèles atmosphériques avancés, essentiels sous 700 km d’altitude. STK intègre tous ces éléments, offrant un niveau de confiance bien supérieur aux simples outils internes.
Meilleure prédiction de la décroissance orbitale en fonction de l’activité solaire :
Les modèles atmosphériques d’Ansys STK sont facilement ajustables selon l’activité solaire. L’utilisation des valeurs minimales et maximales prédites fournit une plage de trajectoires futures plus précise que celles des modèles moins complets.
Modélisation améliorée des contraintes d’attitude et des opérations de proximité :

STK peut simuler simultanément plusieurs satellites, leurs orientations, rotations, ainsi que leurs capteurs et sous‑systèmes. Cela permet d’explorer les contraintes spécifiques aux manœuvres de proximité avec un réalisme élevé.
Meilleure compréhension des effets de l’ombrage sur la production d’énergie :
Par exemple, l’ombre portée sur les panneaux solaires lors de manœuvres rapprochées due à la géométrie des objets. STK permet de simuler tous ces aspects pour améliorer la planification des missions.

Toutes ces améliorations techniques sont précieuses pour les équipes durant les phases de la préparation, la conception, le développement, la fabrication, les tests, l’implémentation et finalement l’exploitation du satellite en orbite.

Réduction des risques et une meilleure prévision des coûts

Moins d’incertitude opérationnelle :
L’utilisation d’Ansys STK apporte une meilleure compréhension de ce qui pourrait se produire en orbite, réduisant les incertitudes avant qu’elles ne se manifestent réellement.
Eviter des échecs de mission coûteux :
En identifiant de nombreuses incertitudes à travers les simulations, les risques restants diminuent, tout comme les coûts potentiels associés à des défaillances.

Ces améliorations soutiennent directement l’objectif de l’entreprise : fournir des services en orbite sûrs, fiables et durables.

Blog_ClearSpace GEO Life Extension Mission Artificial Rendering © ClearSpace-169-2

ClearSpace Phoenix apportant un nouveau souffle dans l'espace | © ClearSpace

ClearSpace et CADFEM – Au-delà d'un simple projet simulation

Par l’intermédiaire de CADFEM International AG, le groupe CADFEM investit depuis de nombreuses années dans des start-ups prometteuses spécialisées dans les technologies de pointe. La société CADFEM s’est également intéressée très tôt à ClearSpace et à sa technologie, ce qui signifie que l’entreprise suisse avait déjà noué des liens étroits avec CADFEM avant même de commencer à utiliser les outils de simulation Ansys.

Perspectives futures

ClearSpace veut continuer de renforcer son rôle « dépanneur pour tous les actifs spatiaux », en élargissant son portefeuille vers des plateformes de service multi‑mission pour :

La capture autonome d’objets non coopératifs
L’extension de durée de vie des satellites commerciaux
Le transport et le repositionnement orbital
La Réparation et le ravitaillement modulaires en orbite

Avec la croissance de l’économie spatiale et le durcissement des exigences réglementaires sur le retrait des débris, ClearSpace est bien positionné pour devenir un pilier central de cet écosystème émergent des opérations spatiales durables. L’utilisation continue d’outils de simulation avancés tels que Ansys STK, soutenue par tukom GmbH et CADFEM, restera essentielle pour garantir des missions précises, sûres et efficaces.

ClearSpace-1: Removal of an ESA-owned object Commissioned by the European Space Agency (ESA) Supported by mission elite partner Omega. | © ClearSpace

 ClearSpace-1 : Élimination d'un objet appartenant à l'ESA. Commandé par l'Agence spatiale européenne (ESA). Avec le soutien d'Omega, partenaire privilégié de la mission. | © ClearSpace

ClearSpace est un acteur de premier plan des services en orbite (In-Orbit Servicing, IOS)

L’entreprise porte la vision d’une économie spatiale circulaire en apportant des services de maintenance et d’exploitation directement en orbite. ClearSpace développe des technologies avancées, intrinsèquement à double usage, destinées au retrait de satellites, à leur inspection et à l’extension de leur durée de vie. Ces solutions soutiennent à la fois des missions institutionnelles et commerciales, tout en contribuant à une utilisation sûre, sécurisée et durable de l’environnement spatial.

ClearSpace mène actuellement plusieurs missions phares de services en orbite qui démontrent les capacités opérationnelles de l’Europe. Parmi elles figurent ClearSpace-1, première mission européenne de retrait actif de débris spatiaux développée avec l’Agence spatiale européenne, ainsi que Phoenix, une mission d’extension de durée de vie conçue pour prolonger l’exploitation des satellites. Ces initiatives sont complétées par PRELUDE, qui renforce encore le portefeuille de services en orbite de ClearSpace et son niveau de maturité opérationnelle.

Fondée en Suisse en 2018 et basée au Luxembourg, ClearSpace est présente en Suisse, au Royaume-Uni, en Allemagne et au Luxembourg. L’entreprise contribue ainsi à la résilience de l’Europe, à son autonomie stratégique et à la durabilité à long terme des activités spatiales.