L'Institut d'aéronomie spatiale de Belgique veut démontrer la possibilité d’étudier la couche d'ozone et l’ionosphère avec le pico-satellite PICASSO

L'IASB est le maître d’œuvre de ce satellite, développé en collaboration avec VTT (Finlande), Clyde-Space Ltd (Royaume-Uni) et CSL (Belgique). Les deux instruments embarqués à bord réaliseront des mesures de la distribution verticale de l'ozone dans la stratosphère, de la température de la mésosphère, ainsi que de la densité et de la température des électrons dans l'ionosphère.

La stratosphère et la mésosphère sont les couches de l'atmosphère terrestre s’étendant approximativement entre 20 et 90 kilomètres d'altitude. La couche d'ozone stratosphérique, qui absorbe la plus grande partie du rayonnement UV du soleil, se trouve quant à elle entre 20 et 35 km. Enfin, l'ionosphère est la région de l’atmosphère supérieure, dans laquelle les particules sont ionisées (c'est-à-dire chargées électriquement) par le rayonnement solaire. C’est à cette altitude qu’évoluera le satellite. 

Depuis sa création en 1964, l'IASB mène des recherches de niveau international dans le domaine de l'aéronomie spatiale, dont l’objet d’étude est la physique et la chimie de l'atmosphère de la Terre et des autres planètes, ainsi que du milieu interplanétaire. 

Grâce aux mesures réalisées depuis l'espace, les satellites en orbite basse sont un élément essentiel de l’étude et du surveillance de la composition atmosphérique à une échelle globale. PICASSO vise à démontrer (sans aucun caractère opérationnel) que de telles mesures peuvent  également être réalisées à partir de minuscules plateformes, ce qui constitue un véritable défi technologique.

PICASSO est équipé à cet effet de deux instruments. Le premier, baptisé VISION (« VIsible Spectral Imager for Occultation and Nightglow), est un imageur hyper-spectral destiné à mesurer la distribution de l'ozone et la température de la haute atmosphère par la méthode de l’occultation solaire. Il est développé par VTT et utilise un mini-spectromètre Fabry-Perot dans le domaine spectral visible. Le second, SLP (Sweeping Langmuir Probe) en charge de mesurer la densité et la température des électrons in-situ est développé par l'IASB. 

Héberger ces deux instruments à bord s’avère une véritable gageure, car PICASSO est un tout petit satellite de la classe des CubeSats, autrement dit pico-satellites standardisé. En effet, il sont assemblés sur une base de cubes de 10 cm de côté avec une masse de 1,33 kg.

Ces satellites peuvent rendre l'accès à l'espace plus facile – d'un point de vue financier – à de petites entreprises, des centres de recherche et des universités. A l'heure actuelle, de nombreux CubeSats de 1, 2 ou 3 cubes sont déjà en orbite. PICASSO sera composé de 3 cubes et mesurera 30 cm x 10 cm x 10 cm. Il est l'un des projets CubeSats soutenus par l'ESA au travers de l'élément In-Orbit Demonstration de son programme général de support au développement technologique (GSTP). 

PICASSO évoluera sur une orbite basse et aura une durée de vie de un à deux ans avant de se désintégrer naturellement dans l’atmosphère. Cette courte durée de mission sera toutefois suffisante pour, par exemple, observer le trou d’ozone au pôle sud durant le printemps austral, et pour obtenir des mesures ionosphériques pendant des conjonctions magnétiques avec d’autres satellites scientifiques impliqués dans l’étude de la magnétosphère.

Contacts :

• Dr Didier Fussen (Didier.Fussen@aeronomie.be), Responsable PICASSO et VISION
• Dr Sylvain Ranvier (Sylvain.Ranvier@aeronomie.be), Responsable SLP
• Dr Didier Pieroux (Didier.Pieroux@aeronomie.be), Project Manager PICASSO
• Dr Roger Walker (Roger.Walker@esa.int), ESA-DTEC Systems Engineer