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Satellites

 
  


Depuis 1957 date de lancement du premier Spoutnik 1, l'homme a mis sur des orbites variées plus de 5000 satellites artificiels pour remplir des missions très différentes (observation, télécommunication, navigation, exploration planétaire …)

On distingue deux grandes parties dans un satellite :

  •  une partie commune à tous les satellites appelée module de service ou bus,  dans le jargon spatial : la plate-forme. Elle porte l'ensemble des équipements qui assure les fonctions vitales.
  •  une partie propre à sa fonction (télécom, navigation…) qui s'appelle la charge utile. Cette dernière partie donne une physionomie particulière au satellite (taille, architecture, forme extérieure …)
Plateforme et charge utile SPOT
satellite SPOT © CNES


Pour réaliser l'une ou l'autre des parties du satellite, on fait appel à l'ensemble des métiers techniques (Chef de projet, Ingénieur système-architecte, Ingénieur études et developpement , Ingénieur/Technicien Production-Fabrication, technicien de labo, Ingénieur/Technicien Intégration-Essais, Ingénieur Qualité, mais également aux métiers support comme le cadre achat, le contrôleur de projet, l'ingénieur/Technicien méthodes et configuration

 

La plateforme :

Tous les satellites disposent à bord :

  •   d'une alimentation électrique ( Panneaux solaires et batteries )
  •  d'éléments propulsifs pour lui permettre de se mouvoir, de s'orienter et de rester sur son orbite
  •  d'un contrôle thermique qui lui permet de rester à bonne température malgré un environnement plutôt difficile
  •  de moyens de contrôle de son orbite et de son attitude
  •  d'un calculateur et d'un logiciel capables de gérer de façon autonome son fonctionnement
  •  et de moyens de communication pour envoyer les télémesures et recevoir des télécommandes …

De même que sur tout véhicule motorisé on retrouve un châssis, un moteur, des réservoirs de carburant et les mécanismes de direction, tous les satellites ont une structure de base et une organisation commune qui répond essentiellement à des questions fondamentales de survie dans l'environnement très particulier qui est celui de l'espace.

En effet le satellite doit pouvoir remplir des fonctions vitales :

  •   Ses composantes doivent pouvoir être assemblées sur une structure porteuse capable de résister aux contraintes du lancement. Le lanceur auquel est accroché le satellite est le siège de phénomènes physiques particulièrement intenses depuis le décollage jusqu'au largage qui s'effectue généralement après quelques dizaines de minutes à une altitude de quelques centaines de kilomètres. Pour illustrer l'intensité des phénomènes on peut prendre les exemples suivants :
  • La puissance fournie au décollage d'un lanceur ARIANE V atteint 17 Gigawatt
  • Les turbo pompes du moteur Vulcain développent la puissance de 2 TGV .
  • 1 mn après le décollage les 500 tonnes du lanceur sont propulsés à une vitesse plus rapide qu'une balle de fusil.
  • 2 mn après le décollage cette vitesse atteint 7200km/h .

ARIANE 5 © CNES
    •   Il doit pouvoir être électriquement alimenté par la conversion photovoltaïque de l'énergie solaire ce qui représente des dizaines de m² de panneaux à déployer dans l'espace et être capable de survivre à l'aide de batteries à des éclipses momentanées du soleil.
    • Il doit pouvoir connaître sa position et son attitude sur l'orbite au moyen de différents capteurs qui lui fournissent ces informations par rapport au soleil, à la terre ou à des étoiles
    • Il doit être aussi capable avec ses moyens de propulsion et le carburant qu'il a embarqué dans ses réservoirs, de se mouvoir pour rester avec précision dans la «fenêtre» orbitale qui lui a été assignée.
    • Malgré une température extérieure évoluant en fonction de la position par rapport au soleil entre -180°C et + 150°C, il doit pouvoir maintenir, grâce à un contrôle thermique, ses éléments critiques dans une plage de température la plus proche possible de « l'ambiante » ( c'est à dire typiquement entre 0°C et 40°C )
    • Même s'il dispose d'une grande autonomie apportée par les calculateurs de bord, il doit être également capable d'assurer un lien de télémesure et de télécommande au moyen d'émetteurs récepteurs et d'antennes avec les stations sols qui l'écoutent et le surveillent en permanence .

    Plateforme Proteus ©Thales Alenia Space


    La plate-forme supporte en outre les équipements nécessaires à sa fonction, qu'on appelle la charge utile, et est équipée pour lui fournir les ressources nécessaires à son fonctionnement.

    La charge utile


    La charge utile varie suivant les types de satellites. C'est la partie qui permet de remplir la mission pour laquelle le satellite a été fabriqué.
    La notion de charge utile varie selon le point de vue : elle peut s'appliquer à un satellite par rapport au lanceur qui le porte ou au bloc expérimental du satellite par rapport au satellite lui-même.
    Suivant le but d'utilisation du satellite la charge utile pourra être de type :

    sat telecom
    Composants d'un satellite de télécommunication
    © Astrium

    L'intégration des satellites

    Le processus d'intégration d'un satellite comprend :

    l'intégration de la plate-forme, le couplage, les essais en vide thermique, l'intégration et l'alignement des antennes, l'intégration des panneaux solaires, les essais mécaniques et de radiofréquence, la mise en configuration de vol.
    en savoir plus

                                           Extrait BD ©Thales Alenia Space

    Le satellite Pléiades pendant son intégration chez Astrium à Toulouse © CNES
 



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