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N° 69–2001: Première mondiale : La transmission de données entre satellites européens par laser

22 novembre 2001

La nuit dernière, une liaison de données entre satellites a été établie pour la première fois grâce à un faisceau laser utilisé comme porteuse. Le satellite Artemis de l'ESA, lancé en juillet dernier par Ariane 5, est équipé du système SILEX, qui assure une liaison optique pour la transmission de données avec SPOT 4, le satellite d'observation de la Terre du CNES. Ce dernier gravite à une altitude de 832 km autour de la Terre, tandis qu'Artemis se trouve actuellement sur une orbite d'attente à 31 000 km. Grâce à la liaison laser, les images prises par SPOT 4 peuvent être transmises en temps réel par Artemis au centre de traitement des images de SPOT 4 chez Spot Image à Toulouse, ce qui réduit considérablement le délai entre la prise d'image et la réception au sol. Cette opération est possible chaque fois que les deux satellites sont en visibilité commune. Lorsque la fonction relais d'Artemis ne peut être assurée, les images sont stockées dans la mémoire de bord de SPOT 4 avant d'être envoyées vers les stations sol.

L'expérience conduite la nuit dernière a consisté à établir la liaison à quatre reprises, au cours desquelles le terminal SILEX à bord d'Artemis a activé sa balise optique pour balayer la zone où SPOT 4 était censé évoluer. A la réception du signal optique d'Artemis, SPOT 4 a répondu en lui envoyant son propre faisceau laser. Une fois cette réponse reçue, Artemis a interrompu son balayage et la liaison optique a pu être maintenue pour une durée pré-programmée de 4 à 20 minutes.

Pendant la période où la "communication" a été établie entre les deux satellites, des données d'essai ont été envoyées par SPOT 4 vers la Terre via Artemis avec un débit de 50 Mbit/s. La précision exceptionnelle des flux de données a été confirmée par la station d'essai de l'ESA située à Redu (Belgique) et par la station de réception de SPOT 4 à Toulouse.

La principale difficulté que représente l'établissement d'une liaison optique entre satellites consiste à pointer très précisément un faisceau étroit sur l'autre satellite, qui se déplace à la vitesse de 7000 m/s. L'expérience de la nuit dernière a été conduite dans des conditions particulièrement défavorables puisque Artemis ne se trouve pas sur son orbite géostationnaire nominale, mais sur une orbite d'attente plus basse, qui lui fait faire le tour de la Terre toutes les 19 heures.

L'expérience de la nuit dernière a été précédée d'une série d'essais qui ont été conduits une semaine plus tôt et qui ont consisté à établir une liaison entre Artemis et la station sol optique de l'ESA à Ténériffe. Ces essais ont démontré le bon fonctionnement du terminal SILEX et ouvert la voie aux étapes suivantes.

Un autre essai préparatoire sera conduit ce week-end. La première transmission expérimentale d'une image de SPOT 4 est prévue pour début décembre. Avant Noël, la phase de propulsion ionique devrait commencer afin d'amener progressivement Artemis sur l'orbite géostationnaire à 36 000 km. Lorsque le satellite aura atteint son orbite définitive vers le milieu de l'année prochaine, le phase opérationnelle débutera et la liaison entre les deux satellites sera établie au moins 5 fois par jour.

Le système SILEX se compose de deux terminaux : l'un à bord d'Artemis, l'autre sur SPOT 4. Ces deux terminaux ont été conçus et réalisés par Astrium. La définition et l'approvisionnement du système ont fait l'objet d'une étroite coopération entre l'ESA et le CNES.

Artemis est un satellite de télécommunications de technologie avancée réalisé sous la maîtrise d'œuvre d'Alenia Spazio (Italie). Sa conduite opérationnelle est assurée par le consortium italien Altel (Alenia Spazio/Telespazio) depuis la station de contrôle de Fucino (Italie). Cet essai a été organisé et réalisé, sur le plan technique, par une équipe ESA basée à Redu et par une équipe Astrium implantée à Fucino, en étroite coopération avec l'équipe opérationnelle SPOT 4 du CNES à Toulouse.

Note aux rédactions

Artemis a été lancé le 12 juillet 2001 de Kourou par Ariane 5. En raison d'un dysfonctionnement de l'étage supérieur du lanceur, il a été largué sur une orbite trop basse. Depuis lors, le satellite a rehaussé son orbite par ses propres moyens jusqu'à une altitude de 31 000 km. Pour parvenir à l'orbite géostationnaire, située à 36 000 km, Artemis utilisera son système de propulsion ionique de conception inédite. Il devrait ainsi disposer d'une accélération suffisante en n'utilisant que 20 kg de xénon comme carburant. Pour réaliser la manœuvre de rehaussement d'orbite, le satellite devra être orienté dans une direction qui n'était pas prévue dans les spécifications de référence. A cet effet, une équipe d'experts de l'ESA, d'Alenia et d'Astrium UK et Allemagne (également responsable du développement du double système de propulsion ionique) élabore actuellement un nouveau logiciel de contrôle, qui sera téléchargé à bord du satellite. Il est prévu que ce nouveau logiciel soit entièrement validé à la mi-décembre et que le rehaussement d'orbite démarre avant Noël, ce qui permettra à Artemis d'atteindre sa position définitive d'ici l'été prochain. Artemis aura une durée de vie opérationnelle d'au moins 5 ans.

SPOT 4 a été développé par le CNES au titre d'un accord de partenariat entre la France, la Suède et la Belgique ; il a été lancé le 24 mars 1998. Le système SPOT comprend actuellement trois satellites (SPOT 1, 2 et 4), ainsi qu'un réseau mondial de stations de réception. Les données sont diffusées par la société Spot Image implantée à Toulouse. SPOT 5, qui disposera de capacités améliorées (résolution de 2,5 m, largeur de balayage au sol de 60 km et nouvel instrument stéréoscopique à haute résolution), sera lancé en avril 2002 et assurera ainsi la continuité du service aux utilisateurs.

Pour plus de détails, veuillez contacter :

ESA, Département Communication

Bureau des relations avec les médias

tél. : +33(0)1.53.69.71.55

télécopie : +33(0)1.53.69.76.90

Gotthard Oppenhäuser

ESA/ESTEC

Chef du projet Artemis

Tél. : + 31 71 565 3168

Pour plus d’information:

Bureau des Relations avec les Médias
Tel: +33(0)1.53.69.7155
Fax: +33(0)1.53.69.7690



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