N° 44–2014: Premiers signaux de navigation envoyés par le satellite Galileo après sa récupération

Une campagne d’essai approfondie est en cours maintenant que le satellite est placé sur une orbite mieux adaptée à des opérations de navigation.

Sauvetage

Les cinquième et sixième satellites Galileo, lancés ensemble le 22 août, ont échoué sur une orbite très elliptique les faisant évoluer entre 25 900 km au-dessus de la Terre et 13 713 km au-dessous.

Il aura fallu une série de 11 manœuvres, étalées sur 17 jours, pour parvenir graduellement à rehausser le point le plus bas de l’orbite en imprimant des accélérations au satellite lors de son passage en ce point. Le périgée du satellite s’est ainsi élevé de plus de 3 500 km et son orbite se rapproche davantage du cercle.

« Les manœuvres se sont toutes déroulées normalement, les performances ont été excellentes tant en termes de poussée que de direction, » explique Daniel Navarro-Reyes, analyste de la mission Galileo de l’ESA.

« L’orbite finale est celle que nous souhaitions atteindre et témoigne du grand professionnalisme de toute les équipes qui ont contribué à ce résultat. »

Les commandes ont été envoyées à partir du Centre de contrôle Galileo d’Oberpfaffenhoffen (Allemagne) par l’opérateur de Galileo, Space Opal, sur la base des calculs de dynamique de vol réalisés par l’équipe conjointe du Centre d’opérations spatiales de l’ESA (ESOC) à Darmstadt et du CNES, l’agence spatiale française.

Les commandes ont été transmises au satellite par l’intermédiaire d’un réseau élargi de stations sol, constitué des stations Galileo et de stations supplémentaires coordonnées par le CNES.

Le fabricant du satellite, OHB, a lui aussi participé à toute la procédure de récupération ; ses compétences ont été utiles pour adapter les procédures de vol.

Jusqu’au début des manœuvres, l’équipe conjointe ESA/CNES a fait en sorte que les satellites soient en permanence orientés en direction du Soleil grâce à leurs gyroscopes et à leurs détecteurs solaires. Les satellites étaient ainsi stabilisés par rapport au Soleil mais leur charge utile de navigation ne pouvait être utilisée avec fiabilité.

Une orbite convenable

La nouvelle orbite atteinte étant plus circulaire, le détecteur terrestre du cinquième satellite peut être utilisé en permanence. Son antenne principale reste pointée sur la Terre et sa charge utile de navigation peut donc être mise en service. Sur sa nouvelle orbite, le satellite est en outre bien moins exposé aux radiations, ce qui doit assurer la fiabilité de ses performances sur le long terme.

Les paramètres de la nouvelle orbite sont tels que le satellite survolera le même point de la Terre tous les 20 jours, ce qui est capital. En effet, le cycle de répétition des survols est normalement de 10 jours de sorte que la trace au sol du cinquième satellite est maintenant synchronisée avec le reste de la constellation de satellites Galileo.

Campagne d’essais de navigation

La charge utile de navigation du satellite a été activée le 29 novembre ce qui permet de lancer la campagne d’essais en orbite en grandeur réelle. Elle est réalisée à partir du centre ESA de Redu en Belgique où une antenne de 20 m de diamètre permet d’étudier la puissance et la forme des signaux de navigation à haute résolution.

« Tout d’abord, les différents éléments de la charge utile, notamment l’horloge atomique de type maser à hydrogène passif, ont été activés, puis le premier signal dans l’espace de la charge utile a été envoyé », explique David Sanchez-Cabezudo, qui gère la campagne d’essais.

« Le signal de navigation par satellite en bande L est suivi à l’aide de la grande antenne de Redu par des spécialistes d’OHB et de Surrey Satellite Technology Ltd, le fabricant de la charge utile basé à Guildford (GB), qui participe également à l’analyse du fonctionnement au fil du temps ».

Les signaux de navigation dans l’espace du premier satellite FOC de Galileo, émis sur trois bandes de fréquences Galileo (E5/E6/L1), ont été captés par des récepteurs d’essai pour les utilisateurs de Galileo déployés sur plusieurs sites européens (Redu (B), l’ESTEC (NL), Weilheim (D) et Rome (I)). La qualité du signal est bonne et conforme aux attentes.

La charge utile de recherche et sauvetage (SAR) sera activée dans les jours qui viennent afin de compléter la campagne d’essais en orbite.

Et maintenant ?

Il est prévu de procéder à des manœuvres identiques pour le sixième satellite qui sera placé sur le même plan orbital mais du côté opposé de la Terre.

La décision d’utiliser ou non les deux satellites à des fins de navigation et de recherche et sauvetage (SAR) au sein de la constellation Galileo sera prise par la Commission européenne au vu des résultats des essais.

À propos de Galileo

Galileo est le système européen de navigation par satellite à couverture mondiale. Il se compose de 30 satellites et de l’infrastructure au sol associée.

La phase de définition, de développement et de validation en orbite (IOV) du programme Galileo a été conduite par l’ESA et financée conjointement par l’ESA et la Commission européenne ; elle a débouché sur la mise en place d’une mini-constellation de quatre satellites et d’un segment sol limité axé sur la validation du concept d’ensemble de Galileo.

Les quatre satellites lancés pendant la phase IOV forment le cœur de la constellation, qui est en cours d’élargissement pour atteindre la capacité opérationnelle complète (FOC).

La phase FOC est intégralement financée par la Commission européenne. La Commission et l’ESA ont signé une Convention de délégation en vertu de laquelle l'ESA œuvre en tant qu'agent de conception et d'approvisionnement pour le compte de la Commission.

Pour en savoir plus sur Galileo : http://www.esa.int/Our_Activities/Navigation

À propos de l’Agence spatiale européenne

L’Agence spatiale européenne (ESA) est la porte d’accès de l’Europe à l’espace.

L’ESA est une organisation intergouvernementale créée en 1975, dont la mission consiste à gérer le développement des capacités spatiales de l’Europe et à faire en sorte que les investissements dans l’espace bénéficient aux citoyens européens et du monde entier.

L’ESA compte vingt États membres : l’Allemagne, l’Autriche, la Belgique, le Danemark, l’Espagne, la Finlande, la France, la Grèce, l’Irlande, l’Italie, le Luxembourg, la Norvège, les Pays-Bas, la Pologne, le Portugal, la République tchèque, la Roumanie, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. Dix-huit d’entre eux sont également membres de l’Union européenne (UE). Deux autres États membres de cette dernière, la Hongrie et l’Estonie, devraient eux aussi adhérer prochainement à l’ESA.

L’ESA a en outre signé des accords de coopération avec six autres États membres de l’UE. Le Canada participe à certains programmes de l’ESA au titre d’un accord de coopération.

L’ESA coopère également avec l’UE à la mise en œuvre des programmes Galileo et Copernicus.

En coordonnant les ressources financières et intellectuelles de ses membres, l’ESA peut entreprendre des programmes et des activités qui vont bien au-delà de ce que pourrait réaliser chacun de ces pays à titre individuel.

L’ESA développe les lanceurs, les satellites et les moyens sol dont l’Europe a besoin pour jouer un rôle de premier plan sur la scène spatiale mondiale.

Aujourd’hui, elle développe et lance des satellites d’observation de la Terre, de navigation, de télécommunication et d’astronomie, elle envoie des sondes jusqu’aux confins du Système solaire et elle mène en coopération des projets d’exploration humaine de l’espace.

Pour en savoir plus sur l’ESA : www.esa.int

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