CNES Mag n°43 oct/nov/déc 2009
CNES Mag n°43 oct/nov/déc 2009
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°43 de oct/nov/déc 2009

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : Centre National d'Études Spatiales

  • Format : (210 x 280) mm

  • Nombre de pages : 72

  • Taille du fichier PDF : 11,5 Mo

  • Dans ce numéro : l'espace au service de la défense.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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ERATJ news Une journée événement pour Argos Pour son trentième anniversaire, Argos a ouvert son album souvenir, annoté par les fondateurs du système et ses utilisateurs, au cours d’une journée événement. Le 7 octobre 2009, à la Cité des sciences et de l’industrie de la Villette, le CNES et sa filiale CLS ont retracé l’histoire de ce système dédié, entre autres, à la survie d’espèces menacées. L’auditoire a pu revivre l’évolution d’Argos au travers, notamment, de témoignages de classes associées au projet ArgoNimaux (cf. CNES Mag Éduc n°3). Parallèlement des experts et scientifiques ont montré l’impact de la localisation : migration d’oiseaux, suivi des ours polaires, des caribous, des loups d’Arctique… qui ont procuré des renseignements précieux versés à la cause scientifique. Jusqu’au 10 janvier 2010, une exposition retrace à la Cité des sciences l’apport d’Argos qui poursuit ses missions toujours aussi pertinentes au service de la planète, de la faune et de l’humanité… D’ailleurs, le CNES et ses partenaires continuent d’améliorer la qualité du service grâce à la conception d’Argos 4, doté d’instruments encore plus performants. www.cnes.fr One-day Argos event To mark its 30 th anniversary, Argos opened its history books, written by the system’s founders and users, for a special one-day event at the Cité des Sciences et de l’Industrie in Paris. On 7 October 2009, CNES and its CLS subsidiary retold the story of the Argos system, dedicated to a range of applications, including the survival of endangered species. Guests were taken through the system’s evolution, with testimonies from classes involved in the ArgoNIMAUX schools project (see CNES Mag education supplement n°3). Scientists and specialists explained the value of satellite-based location and the data acquired for studies of bird migration and programmes to track polar bear, caribou and arctic wolf. An exhibition at the Cité des Sciences looks at the broader contribution of the Argos system as it pursues its important missions serving our planet, animal species and humanity. The exhibition runs until 10 January 2010. CNES and partners continue to improve quality of service with development of the higher-performance Argos-4 instrument. Page spéciale dédiée à Argos Argos special web page http://www.cnes.fr/30ans-argos SCILAB TÉLÉCHARGEZ CELESTLAB ET CALCULEZ VOTRE TRAJECTOIRE ! Logiciel open source gratuit, Scilab touche des utilisateurs du domaine éducatif, universitaire, scientifique et industriel. S’enrichissant de travaux versés par les communautés concernées, le CNES va contribuer à alimenter cette plateforme dédiée au calcul numérique via le programme CelestLab. CelestLab est une bibliothèque de fonctions de mécanique spatiale écrite en langage Scilab. Elle a été développée et maintenue par le CNES pour des besoins d’analyse de missions de mécanique spatiale dans le cadre des différents projets. CelestLab recense dans une dizaine de modules de très nombreuses fonctions qui facilitent l’accès à des tâches diverses : extrapolation d’orbite, calcul de manœuvre et de trajectoire, changements de repères ou de type de coordonnées, calcul d’événements orbitaux… La prochaine version de Scilab devrait paraître à l’automne et intégrer, en accès libre, la bibliothèque CelestLab comme composante de son menu. Les internautes intéressés pourront donc télécharger l’ensemble des fonctions disponibles, directement sur leur PC. Download CelestLab and plan your voyage Scilab is a free open-source software application for schools, universities, science and industry. Drawing on the work of the development communities involved, CNES willalso contribute to this dedicated numerical computation platformthrough the CelestLab program. CelestLab is a library of orbital mechanics functions written in Scilab language. CNES has developed and maintained CelestLab for the analysis of orbital mechanics missions as part of various projects. CelestLab’s 10 modules contain a huge range of functions to facilitate such tasks as orbit extrapolation, manoeuvre and trajectory calculation, change of position markers or coordinate types and calculation of orbital events. The next build of Scilab, due for release in the autumn, will include free access to the CelestLab library as a menu item. Web users will thus be able to download allavailable functions directly onto their PCs. Ces logiciels utilisant les fonctions de CelestLab permettent l’étude de la géométrie de l’orbite soit par rapport à la Terre (phasage), soit par rapport au Soleil (beta angle). These software applications employing CelestLa functions can be used to study orbit geometry with respect to Earth (phasing) or the Sun (beta angle). 14/cnesmag OCTOBRE 2009
Au cœur de l’innovation FFIORD/Un senseur de métrologie pour l’autonomie des vols en formation Fruit d’une coopération multilatérale, la mission suédoise Prisma pourrait marquer un tournant majeur dans les techniques de vols en formation et de rendez-vous. L’expérience Ffiord, contribution française au programme, a été conçue par le CNES. Elle constitue une première mondiale et doit valider le senseur radiofréquence FFRF embarqué comme passager en 2010. Définie comme objectif stratégique, la maîtrise du vol en formation et de rendez-vous est un domaine de priorité du CNES qui justifie la mobilisation des équipes autour de techniques novatrices. La mission suédoise Prisma est un terrain d’expérience unique pour tester, entre autres, les performances du senseur FFRF (Formation Flying Radio Frequency), prévu pour assurer l’autonomie du système en formation et des rendez-vous spatiaux. Ffiord (Formation Flying In-Orbit Ranging Demonstration), mission de démonstration, doit permettre de valider le système en orbite. La métrologie relative au centre du système Prisma met en œuvre deux microsatellites, Mango (satellite principal) et Tango (satellite cible), chacun équipés de trois senseurs et de nouveaux systèmes de propulsion mis au point par l’agence spatiale suédoise SSC. Pour le senseur FFRF, « le concept de base a nécessité de changer de référence », précise Jon Harr, qui manage le projet au CNES. « La référence pour le contrôle des positions d’un satellite par rapport à un autre devient le satellite cible et non plus, de manière automatique, la Terre. » Pour ce faire, le système adopte de nouveaux principes, ceux de la métrologie relative, dont l’atout majeur est « le double défi de couverture et de précision ». Extrapolation d’une maquette déjà développée dans le cadre de la R&T, le projet de FFRF applique ces préceptes : « Chaque terminal peut déterminer la distance par rapport aux satellites compagnons avec un centimètre de précision, mais aussi l’axe de vue de ceux-ci avec un degré de précision. Il analyse l’attitude du satellite principal dans son rapport à la cible. Enfin, le système FFRF définit le décalage entre les temps bord/terminaux des différents satellites. » Les véhicules communiquent entre eux via un ISL (lien inter-satellites), également fourni par le système FFRF, qui installe (entre les calculateurs de bord des deux véhicules) les conditions d’une interactivité pour une distance de 3 m à 30 km. Démonstration en vol en formation et rendez-vous Le système est opérable en boucle ouverte ou fermée. Le fonctionnement optimal d’un tel senseur pourrait donc apporter aux vols en formation une autonomie vitale, tant pour la phase d’acquisition que pour la phase opérationnelle, avec un maintien en formation proche typiquement de quelques dizaines de mètres. « Mais on se projette aussi sur des applications élargies comme le rendez-vous ou les évitements de collisions », ajoute Jon Harr. Le logiciel de vol sophistiqué conçu par le CNES intègre l’ensemble des conjonctures et prévoit aussi un programme de manœuvres GNC (Guidage, navigation, contrôle), avec en point de mire la perspective d’une version la plus générique possible. Cofinancés par le CNES et le Centre de développement technique et industriel espagnol (CDTI), deux modèles de vol et trois modèles d’ingénierie du senseur ont été développés par Thales Alenia Space. Le CNES assure la responsabilité de la performance en rayonné et de la validation en orbite. Lexique Formation : Consiste à réaliser avec une patrouille de plusieurs satellites un grand instrument dont la dimension dépasse la limite imposée par un engin unique. Glossary Formation flying : technique that consists in flying a constellation of satellites in close formation to achievean instrument larger than anything a single satellite could carry. u LILIANE FEUILLERAC pour le/for CNES A metrology sensor for autonomous formation flying Led by Sweden with other nations, the PRISMA mission is set to mark a major turning point in formation flying and rendezvous in space. France’s contribution to the programme is the CNES-designed FFIORD experiment, a world first. Formation flying and rendezvous are strategic priorities for CNES. Sweden’s PRISMA* mission is a unique opportunity to test the FFRF sensor (Formation Flying Radio Frequency subsystem), designed to allow autonomous formation flying and rendezvous in space. The FFIORD experiment (Formation Flying In-Orbit Ranging Demonstration) will validate the system’s ability to operate autonomously in orbit. Relative metrology PRISMA comprises two microsatellites—Mango, the main spacecraft, and Tango, the target craft—each with three sensors and new propulsion systems developed by the Swedish Space Corporation (SSC). « The basic FFRF concept required a complete change of reference point, » explains Jon Harr, who manages the project at CNES. « The reference used to control the satellites’relative positions is now the target satellite and not necessarily the Earth, as before. » The FFRF project, an extrapolation of a prototype developed by CNES R&T, willapply this relative metrology principle for the first time in space. « Each terminal can calculate distance with respect to companion satellites to within one centimetre and relative angular angular line of sight (LOS) to within one degree. The FFRF system analyses the attitude of the main satellite with respect to the target. It also determines the discrepancy between the onboard times of each FFRF terminal, and thus of each satellite. » An inter-satellite link enables the spacecraft to communicate with each other at ranges of 3 metres to 30 kilometres. Formation flying and rendezvous demonstration Once optimized, this type of sensor could provide the autonomy needed for formation flying, with the spacecraft in close formation just tens of metres apart. « We’re also looking at wider applications, such as rendezvous or collision avoidance, » adds Jon Harr. The sophisticated flight software developed by CNES incorporates the full range of scenarios and supports guidance, navigation and control (GNC). Co-funded by CNES and CDTI, the Spanish government agency with responsibility for space, two flight models and three engineering models of the sensor have been developed by Thales Alenia Space. CNES is responsible for radiated performance and in-orbit validation. * Prototype Research Instruments and Space Mission technology Advancement POUR EN SAVOIR PLUS : FIND OUT MORE AT qwww.prismasatellites.se OCTOBRE 2009 cnesmag/15



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