Satellite et instruments
Le satellite
Le satellite Microcarb repose sur une plateforme issue de la filière Myriade développée par le CNES, en partenariat avec les industriels Airbus Defence & Space et Thales Alenia Space. Cette plateforme a déjà été utilisée pour la réalisation de 18 satellites dont 17 ont été lancés et opérés avec succès. Cette plateforme a vu ses capacités progresser de façon continue depuis le lancement du premier satellite Demeter en 2004.
Les principales caractéristiques du satellite sont les suivantes :
| Masse | 180 kg |
| Energie | Générateur solaire cellules AsGa : 200 W orientable Batterie Li Ion : 500 Wh |
| Propulsion | Hydrazine : 55 m/s |
| Contrôle d’attitude | Senseur stellaire, 4 roues de réaction |
| Mémoire de masse | 1 Tb |
| Télémesure servitude | 620 kbits/s Bande S |
| Télémesure mission | 156 Mbits/s Bande X |
| Fiabilité (5 ans) | 0,85 |
| Lanceur | Vega C |
L’instrument
L’instrument embarqué sur MicroCarb est un spectromètre infrarouge passif, fonctionnant à 4 longueurs d’onde et reposant sur l’utilisation d’un réseau à échelle pour assurer la dispersion spectrale.
Le CNES a confié à Airbus Defence & Space le développement et la qualification de l’instrument ainsi que l’optimisation de son concept.
L’instrument mesure des spectres atmosphériques correspondant à :
- L’oxygène O2 (à 0,76µm et 1,27 µm) permettant de reconstituer la pression de surface et ainsi de corriger la mesure de concentration du CO2 en la normalisant
- Le CO2 dans 2 bandes : une première bande autour de 1,6 µm, une seconde bande autour de 2 µm.
L’instrument intègre un imageur dont la fonction essentielle est de détecter des nuages dont la présence provoquerait des mesures erronées du spectromètre.
| Type | Spectromètre infrarouge passif | |||
| Principe | Dispersion par Réseau échelle | |||
| Longueurs d’onde | 758,3 – 768,8 nm | 1264 – 1282,2 nm | 1596,7 – 1618,9 nm | 2023 – 2051 nm |
| Résolution spectrale | > 25 000 | > 25 000 | > 25 000 | > 25 000 |
| Rapport signal sur bruit | 420 | 450 | 600 | 230 |
| Détecteur | NGP. Matrice HgCdTe 1k x1k | |||
| Champ de vue | 3 pixels de 4.5x9 km² | |||
| Imageur | Longueur d’onde: 0.625 µm. Résolution sol : 200 m | |||
| Masse | 80 kg | |||
| Consommation | 60 W | |||
Le choix d’une résolution spectrale élevée garantit un instrument robuste, c'est-à-dire moins sensible aux défauts de type distorsion optique, non linéarité de réponse, lumière parasite, etc.
L’instrument est ainsi constitué de :
Pour la partie optique
- un mécanisme permettant de diriger la ligne de visée, soit vers la direction d’intérêt, soit vers des systèmes de calibration internes, soit vers un diffuseur solaire (à des fins de calibration en vol),
- un télescope d’entrée commun au spectromètre et à l’imageur,
- une fente d’entrée du spectromètre,
- un réseau à échelle,filtres spectraux,
- détecteurs focaux (spectromètre et imageur),
- un banc optique ultra stable supportant ces différents éléments,
Pour la partie électronique
- électroniques vidéo associées aux détecteurs infrarouge et visible
- électronique de gestion et d’alimentation
- un système de refroidissement cryogénique passif, utilisant un radiateur pointé vers l’espace froid, et protégé par un baffle du rayonnement solaire et terrestre,
- une structure, d’éléments de protection et de contrôle thermique, de câblage
Ce concept instrumental, étudié au CNES a fait l’objet d’une maquette qui a permis d’en vérifier le principe et de valider son dimensionnement.
