Proba-V, également, détective des particules dans l’espace

Space environment conditions are a complex set of phenomena involving the Sun and Earth
17 juin 2011

Prévu pour un lancement en 2012, le satellite Proba-V de l’ESA est destiné à la surveillance quotidienne de la végétation sur l’ensemble du globe. Il servira par ailleurs à étudier l’environnement spatial qui l’entoure grâce à un détecteur compact de radiations.

Cet instrument est l’Energetic Particle Telescope (EPT), capable de mesurer l’intensité, l’énergie et l’incidence des particules chargées avec un angle de 50° pour le champ de vision.

On pourrait croire que l’espace est fait uniquement de vide. Il n’en est rien. Il est traversé de façon variable par des particules de diverses énergies qui sont émises par le Soleil ou qui proviennent de l’espace lointain ou qui se trouvent piégées et accélérées par les ceintures de radiations du champ magnétique terrestre.

EPT
EPT

En savoir plus sur cet environnement fort changeant du rayonnement dans l’espace est à la fois d’une grande importance pour les opérations spatiales et du plus haut intérêt sur le plan scientifique. Ces particules représentent des risques pour les satellites – les effets du rayonnement font partie des causes principales de dysfonctionnement et d’anomalies à bord – et potentiellement pour les hommes et les femmes qui participent à des vols spatiaux. Il s’agit d’améliorer la sécurisation des systèmes sur orbite et la protection des équipages à bord de vaisseaux habités.

L’EPT est un télescope ayant deux sections distinctes, qui, disposées en série, servent à la détection des particules, l’une à basse énergie, l’autre à haute énergie. La première section est constituée de deux détecteurs au silicium à l’entrée de l’instrument. La seconde, placée plus au coeur de l’instrument, est formée d’un empilement de 12 « modules d’absorption numériques ».

« La charge transmise par une particule est reçue, amplifiée et analysée pour déterminer le type de particule et l’énergie à son origine », précise Petteri Nieminen de la section Space Environment and Effects de l’ESA.

« A la différence des simples détecteurs qui ont volé précédemment dans l’espace, l’EPT peut, sans la moindre ambiguïté, séparer particules et énergies dans le flux de radiations avec une précision beaucoup plus grande».

Proba-V
Proba-V

L’EPT est réalisé par un consortium mis sur pied par QinetiQ Space, le maître d’œuvre de Proba-V : il regroupe l’Institut d’Aéronomie Spatiale de Belgique (IASB), le Center for Space Radiations (CSR) de l’Université Catholique de Louvain (UCL, Louvain-la-Neuve) et Aboa Space Research Oy en Finlande. L’équipement n’est guère plus grand qu’une boîte à chaussures, pèse à peine 5 kg et n’a besoin que de 6 W de puissance.

Les dimensions compactes et la faible consummation d’énergie de l’EPT sont essentielles pour qu’il puisse prendre place sur Proba-V. La famille des micro-satellites Proba est conçue pour pouvoir accueillir une multitude de charges utiles. Mais avec Proba-V, on dispose de moins de volume à bord que d’habitude: sa mission principale est de donner une suite à 13 années d’observations continues des spectromètres Végétation des deux derniers satellites français SPOT.

Energetic Particle Telescope
EPT

Le défi technologique de Proba-V est d’embarquer une version allégée de l’instrument Végétation, qui doit tenir dans un volume de moins d’1 m³. Son développement a requis une ingénierie à la pointe de la technologie. Sa conception sous la forme d’un ensemble complexe de trois miroirs lui permettra de réaliser chaque jour une couverture virtuelle de la totalité de la surface terrestre avec une fauchée visuelle de 2250 km.

« La date du lancement de Proba-V est cruciale, car l’objectif de ce micro-satellite de l’ESA est d’assurer, dans les meilleures conditions, la relève du senseur Végétation qui vole à bord de Spot-5. » a ajouté Petteri Nieminen.

« C’est également tout bénéfice pour l’EPT qui se trouvera dans l’espace, alors que l’activité solaire est en train d’augmenter et que le cycle atteindra son niveau maximum à la mi-2013 ».

« Par ailleurs, en octobre prochain, Proba-1, le premier micro-satellite de l’ESA, en sera à sa première décennie dans l’espace. A bord se trouve un détecteur de rayonnement ou Standard Radiation Environment Monitor (SREM) que l’on retrouve sur d’autres satellites de l’ESA. Nous aimerions pouvoir obtenir des observations simultanées avec le SREM et l’EPT. »

« A l’avenir, nous envisageons d’avoir un ou deux EPT dans l’espace afin d’établir sur orbite des mesures de calibration croisées avec des détecteurs plus nombreux mais moins sensibles sur d’autres satellites européens. »

Le modèle de vol de l’EPT doit être terminé pour la fin de l’année. Son intégration dans le micro-satellite Proba-V est planifiée pour début 2012. Le lancement est actuellement prévu au milieu de l’an prochain.

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