Environnement et Enjeux

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Alexandre ARBEY
Alexandre Arbey
[email protected]
Centre de Recherche
Astrophysique de Lyon
(CRAL)
Cours téléchargeable sur :
http://nte-serveur.univ-lyon1.fr/nteastro/EES/
Chapitre 4
Environnement, enjeux,
motivations…
Environnement & Satellites
Construire, ce n'est pas tout, il faut vérifier que ça tient !
Différents aspects :
• thermiques
• vibrations (mécanique et acoustique)
• environnement électromagnétique
• alignements optiques
• etc…
Au sol :
• Philosophie de tests : adaptée à chaque projet
• Matrice de test au sol : objectifs à tester / tests à réaliser
• Impossible à tester au sol : l'apesanteur !
En vol : On ne peut plus que vérifier les performances !
Il y a toujours des surprises,
des bonnes
comme des mauvaises
Les différents modèles d'un satellite
Philosophie des différents modèles possibles :
• Modèle de table : le concept de l'instrument fonctionne
• Masse et thermique (MTM) : tenue dans le budget de masse permis
• Modèle de qualification (QM) : doit passer tous les tests les plus durs
• Modèle de vol (FM) : moins maltraité que le QM
• Modèle de rechange (SM) : identique au FM, en cas de besoin, vole parfois
à la place du FM (existe toujours pour les satellites commerciaux)
Modélisations par le calcul :
• Thermique
• Structure
• Vibrations
Compromis à trouver :
Modélisation
Confiance dans les résultats
Possibilité de faire varier
les paramètres
Coût

Essais
+
+++
+++
-
++
--
Stratégie de construction d'un objet à satelliser:
• Dessin, et conception d'une procédure de fabrication
• Fabrication selon une procédure donnée
• Essais au niveau du QM  validation de la procédure de fabrication
• Fabrication de la pièce pour le FM, selon la procédure validée
• Validation de la pièce pour le FM par des essais au niveau FM
Tout au long de ce processus, l'Assurance Qualité joue un rôle capital
Bruit et vibrations terribles au départ de la fusée
Pendant la marche du moteur de la fusée : bruit + vibrations
x = a sin t
dx/dt = vitesse = a  cos t (éventuellement résonance)
d2x/dt2 = accélération = -a 2 sin t  Force = m  200 kN
Contrainte mécanique
risque de rupture de pièces
Vibreur = haut-parleur énorme
Hydra Shaker (ESTEC)
Test de vibration acoustiques : Large European Acoustic Facility
Test interférences électromagnétiques : Chambre anéchoïque
La propreté : Salle blanche
Aspect particulaire :
Classification : classe 10000 = moins de 10000 particule de diamètre > 0,5 µm
par pied cubique (27 litres)
(coiffe et pantoufles en papier)
classe 10
= propreté extrême, construction d'instrument
mécanique, pièces d'optique ...
(Habits spéciaux, gants, chaussures etc. )
• Ventilation en flux laminaire (pas de tourbillons)
• Filtrage permanent
• Salle en surpression sur l'extérieur
Pour toute "sortie" d'une salle blanche, nécessité d'un emballage dans conteneur
Aspect moléculaire : Les molécules de l'air sur les surfaces optiques qui doivent
être "dégazées" (séjour sous vide + étuvage).
Une couche moléculaire peut modifier la réflectivité d'un miroir.
Utilisation de "témoins" pour suivre l'exposition aux gaz et aux particules.
Satellite Artemis en salle blanche
Chaud vers l'avant !
et froid vers l'arrière !
5800 K
1 UA = 150 106 km
1 m2
1500 W
Espace
profond :
10-20 K
Soleil
Températures d'équilibre
 250 K
(Si faces parfaitement isolées)
 20K
• Les satellites stabilisés par rotation (spinés) n'ont pas trop de problème.
• Les satellites stabilisés 3 axes doivent être soigneusement isolés
(Modèle thermique du satellite, test d'environnement)
Bien habillés !
Large Space Simulator (ESTEC)
19 lampes de 25 kW chacune (Soleil)
Paroi refroidie à l'azote liquide (espace)
Vide (510-6 mmHg) : aucune convection
Sources d'énergie à bord
RTG (Radioisotope Thermoelectric Generator)
T1
T2
Radiateur
Charge électrique
Courant
PuO2  radioactivité  chaleur  source chaude à T1
Possibilité de générer du courant par effet thermoélectrique.
• La source chaude, à T1, fournit une puissance Wsrcechd,
• La source froide, à T2, reçoit une puissance Wsrcefrd, qu'elle évacue dans l’espace
Rendement :  = 1 - T2/T1
Problème de l'évacuation de Wsrcefrd : Pas de convection !
Seulement rayonnement entre un radiateur à T2 et l'espace à T3 = 3 à 20K
Pour un satellite loin du Soleil, Wsrcefrd peut être utilisée pour chauffer
des parties du satellite (par ex. les circuits électroniques).
Sources d'énergie à bord
Electricité "solaire"
Un morceau de Si, comportant 2 régions contigues, respectivement
dopées n et p, devient un générateur de courant quand il est éclairé
(diode photovoltaïque):
Energie des photons  Energie électrique (courant)
Ordre de grandeur : 100 W/m2 utilisable (sur les 1500 W/m2 incidents !)
Vieillissent des cellules sous l'effet du bombardement de particules 
durée de vie limitée.
Les panneaux solaires sont lourds, encombrants et difficiles à déployer.
Pour les missions lointaines, l'éclairement diminue quand la distance au
Soleil croît (on préfère les RTG).
ISS (Station Spatiale Internationale) 240 kW  1/4 hectare de panneaux
solaires !
(1 ha = 100 m x 100 m)
Sources d'énergie à bord
Pile à Hydrogène
Membrane poreuse à H+
Anode
Cathode
H2
O2
• Sur le catalyseur de l'anode :
H2  2H+ + 2e• Les protons traversent la membrane
• La membrane sépare les gaz
• Sur le catalyseur de la cathode :
½ O2 + 2H+ + 2e-  H2O
Dans l'espace :
• Pas de pièces mobiles + + +
• Ressource limitée par le stock de gaz • Problème de l'Hydrogène Au sol :
• Aucune pollution : H2O ! + + +
+
• O2 gratuit dans l'air + + +
• Problème de l'Hydrogène : Production et stockage - - -
O2+H2O
Sources d'énergie à bord
Batteries
Nécessité de batteries :
• Consommation du satellite pendant les phases d'éclipse de l'orbite.
• Pointe de consommation > puissance des panneaux
batteries = poids + vieillissement ! - - -
Vital: L'AOCM doit maintenir les panneaux toujours orientés vers le Soleil !
AOCM = Attitude and Orbit Control Module
Combien de satellites ont été perdus pour une défaillance d'AOCM ???
Contrôle d'attitude : AOCM (Attitude and Orbit Control Module)
Le fond du problème :
Savoir comment un repère lié au satellite est positionné par rapport à un repère absolu
z
Ex :
Pôle N de
Repère R2
l'Ecliptique
lié au satellite
y
Repère
absolu R1
S (Soleil)
x
satellite
s
Point Vernal
Tout revient à connaître 4 vecteurs dans R1 : Ss, sx, sy et sz
On utilise différent "senseurs" :
• Direction du Soleil (il faut plusieurs senseurs)
• Direction du bord de la Terre (quand elle est en vue!)
• Repérage des étoiles avec une lunette + CCD (Star-tracker = petite lunette)
• Gyroscope (qu'il faut recaler de temps en temps)
• Senseur de champ magnétique
• Accéléromètre
Détermination des lois de mouvement du satellite
En vol : comment faire tourner le satellite sur lui même ?
Application du principe d'inertie : La "roue de réaction"
Un moteur à courant continu peut fonctionner en mode moteur, génératrice ou "roue libre".
Admettons qu'au départ il tourne en roue libre.
On l'alimente  mode moteur  le rotor est accéléré
Mais le couple appliqué au rotor (par le champ magnétique) pour
l'accélérer se répercute, en sens inverse, sur le stator ...
qui le transmet au satellite  Le satellite tourne en sens inverse du rotor.
Accélération du rotor
Réaction sur le satellite
le satellite tourne dans ce sens
Maintenant on branche une résistance entre les bornes  mode génératrice
 courant dans la résistance  le rotor ralentit
Le rotor tend à entraîner le stator avec lui  Le satellite tourne dans le sens du rotor.
Le rotor et le satellite échangent du moment cinétique (I)
En pratique, le rotor est couplé à un volant (I grand).
Pour pouvoir stabiliser autour des 3 axes, il faut une roue de réaction par axe.
Problème : Des manœuvres successives font que le rotor a beaucoup ralenti
(ou tourne trop vite) Les roues de réactions sont "saturées"
Il faut un autre moyen de faire tourner le satellite :
couple sur le satellite
Deux petits moteurs à jet de gaz symétriques.
Pendant qu'ils marchent, on relance (ou freine) les
roues de réaction, en équilibrant les deux actions.
jet 1
Axe d'inertie
Moteur à jet de gaz :
jet d'Hydrazine (N2H4) qui se décompose sur un
catalyseur  produit un jet de gaz chaud.
catalyseur
tuyère
jet 2
jet
Evidemment : les réserves d'Hydrazine baissent quand on déssature !
Un environnement électromagnétique très complexe
Magnétopause :
Frontière entre le champ magnétique de la Terre
et le vent solaire.
La Terre est entourée d'une zone de
plasma :
• stabilisée par son champ magnétique
• "nourrie" par les particules interstellaires
(vent solaire, rayons cosmiques)
• déformée par le vent solaire
Orbite géostationnaire (6,6 Rt)
orbite de la Lune (60 Rt)
1 unité = 1 rayon Terre = 6400 km
2 Ceintures de radiation
Découvertes par les Pionners :
Ceinture interne (Van Allen) : Protons de 10 à 100 MeV capturés dans le champ magnétique.
Région très hostile !
Un rayon cosmique  1 neutron secondaire  1 proton (qui peut être capturé) + 1 e- + 1neutrino
Ceinture externe : ions et électrons capturés, énergie 50 à 1000 KeV, tourne  anneau de courant.
Région moins dangereuse.
Origine des aurores boréales
Les particules électrisées (ions, électrons) peuvent être capturées par les lignes
du champ magnétique terrestre.
Loi de Laplace : f = q v  B
f est  à v et à B  elle ne "travaille pas"
Elle maintient la particule sur une trajectoire en
spirale autour d'une ligne de champ.
Quand les lignes se resserrent, vers les pôles,
elle repart en arrière.
(Origine des aurores boréales : chocs avec N2, O2)
Aurore vue du sol
Aurore vue de l'espace
"Northern light"
Mais aussi
au pôle Sud
"Southern light"
L'Anomalie Sud Atlantique : un sale coin !
Flux de particules (électrons, protons) à 500km
Enregistrement des occurrences d'erreurs dans les mémoires
Le problème du blindage : Protégez vos transistors !
Toutes ces particules (ions, protons, électrons) peuvent pénétrer dans les matériaux.
En particulier dans le Si des circuits électroniques 
• Signaux parasites
• Changement irréversibles des caractéristiques (transmutation d'atomes de Si) des
composants
• Défauts de structure cristalline
• Ruptures de connections, arcs, etc… = mort du circuit
On peut mettre du "blindage" métallique de protection.
L'absorption dans les blindages déclenche des gerbes d'électrons secondaires !
(moins énergétiques, mais encore plus difficiles à arrêter !)
 compromis : dose admissible  poids de blindage.
(Modélisation complexe !)
Circuits "durcis" (au rayonnement) : conception spéciale.
L'électronique de bord est souvent 10 ans en retard sur la technologie du jour.
(ISO volait en 1995 avec des microprocesseurs 8086 !)
Orages et sursauts : Le vent solaire est très capricieux.
Traces de particules (glitch!) dans les images de la caméra d'ISO :
la plus longue expérience de mesure d'impacts de particules de l'histoire
Orbite 722 très agitée
Orbite 222 très calme
Télécommunications et suivi des satellites : Précision
10 nano radian = 10-8 radian = 210-2 seconde d'arc  2 cm à 200 km
Télécommunications : DSN (Deep Space Network)
Télécommunications : Station de l'ESA à VILSPA (SP)
Simulateur d’apesanteur
Microgravité : Tour à 0g
chute libre (dans le vide)  apesanteur
quelques secondes
h =1/2 g t2
ex : 120m  5 sec
L'avion à vomir ! Croisière très particulière
Le KC135 de la NASA
l'avion peut faire jusqu'à 20
rebonds de suite !
Mais l'état d'apesanteur ne dure
jamais très longtemps
Des choses étranges en apesanteur ...
Effet de la disparition de la convection sur une flamme
1g
0g
Biotechnologie : Croissance de cristaux sous 0g :
- absence de convection (gradient de densité dû à des différences de température)
- absence de sédimentation (gradient de densité)
les cristaux d'insuline sont beaucoup plus gros sous 0g que sous 1g
Les colonies de cellule croissent en
structure 3D, impossible à réaliser sous 1g
et plus proches des structures in vivo
Et l'homme ? Il survit, mais pas très bien !
Tous les êtres qui vivent sur la Terre sont totalement "adaptés" à 1g.
Système sanguin : P (cerveau - pieds)  180 N/cm2 disparaît
 afflux de sang au cerveau, face bouffie, "jambes d'oiseau".
(Ce baro-réflexe joue en position couchée, dans l'espace, il joue tout le temps)
Perception des mouvements (vitesse, accélération, rotation):
• Sous 1g : perception de g et de l'inertie
• En apesanteur, seule subsiste l'inertie. mais les "accéléromètres" du cerveau ne
marchent plus.
Seule subsiste la perception des rotations (basée sur la force de Coriolis)
Le jeux des muscles antagonistes qui permettent la posture "debout" disparaît.
Beaucoup moins d'effort 
• réduction du métabolisme.
• réduction du volume sanguin (- 3 litres !).
• réduction du volume intestinal.
• augmentation de la taille.
La disparition des contraintes sur les os  Ostéoporose (Calcium non fixé)
Les débris : poubelle dans l'Espace !
8000 débris dans l'espace (y compris les satellites "actifs") Quel danger réel ?
Risque de choc, à des vitesses considérables (vitesse sur orbite basse : 1 km/s)
1g  1kJ d'énergie cinétique
• Les plus petits font peu de dégât (on a déjà changé plusieurs hublots des navettes)
• Les plus gros sont surveillés à partir du sol, par radar, il arrive souvent qu'un
engin soit obligé de manœuvrer pour éviter une collision.
• Les météorites interplanétaires sont à peu près imprévisibles, mais très dangereux.
Protections : multi-couches isolant + mousse
(TransHab sur l'ISS)
Le projectile se désagrège en pénétrant dans
le matériau.
Aussi utile pour l'isolation thermique.
Danger pour les cosmonautes : ébullisme
La perforation d'une combinaison au cours
d'une sortie dans l'espace provoquerait une
mort rapide par gel et embolie.
Motivations :
Pourquoi continuer ?
Satisfaire la curiosité insondable de l'homme
ASPECTS PEU RENTABLES
Science pure, les grands gagnants
• Astrophysique : "voir" l'Univers bien mieux que du sol
• Planétologie : "voir" de plus près, et même ramener des
échantillons
- Découverte avec des robots (sondes)
- Rapporter des échantillons : Lune, Mars, comètes
- Envoyer l'homme sur place : Lune, Mars...
ASPECTS PLUS RENTABLES
• Boulimie de télécommunication
• Prévision météorologique
• Ressources terrestres
• Microgravité
• Navigation, repérage
ASPECTS MARTIAUX (RENTABLES ?)
• "Guerre des étoiles"
• Espionner
PHYSIQUE FONDAMENTALE
• Test du principe d'équivalence (relativité générale)
D'une manière générale : faire ce qui est
impossible depuis la surface de notre planète ...
Regarder vers le haut :
Gamma
X
UV
Infrarouge
Radio
Le véhicule de l'information sur notre Univers
Un exemple de gain considérable en observant dans l'espace
Transmission de l’atmosphère
Visible
Gamma, X, UV
IR proche
IR lointain
Radio
L'infrarouge passe mal
Les UV, X et  sont complètement bloqués
Stratospheric
Observatory
For Infrared
Astronomy
(SOFIA)
Un autre ciel (ISO = Infrared Space Observatory) :
Orion : visible
Infrarouge
Autre domaine : les rayons X (Rosat, XMM, Chandra ...)
L'amas de galaxies
de Coma :
Visible
Rayons X
Nébuleuse du Crabe
Radio
Visible
Infrarouge
Rayons X
Regarder vers le bas
METEO : voir les nuages , en regardant depuis le haut
Ex : avec un satellite géostationnaire (point fixe au dessus de la Terre)
Voir venir les tempêtes
Tempête tropicale Otto au-dessus de l’océan Atlantique le 1er décembre 2004
Une nouvelle vision de la carte du monde
Température, Nébulosité...
Variations saisonnières de la végétation (Nouvelle Calédonie)
images Spot
vert végétation stable - 1705ha (27%)
jaune végétation nouvelle - 377ha (6%)
rouge végétation manquante - 934ha (15%)
gris zones sans végétation
- Surface totale de végétation en 1987 : 2641ha (41%)
- Surface totale de végétation en 1992 : 2082ha (33%)
NB : % de la surface totale de l'image
Température des océans (avec des senseurs infrarouges) :
Convention de couleur anti-Physique : bleu = froid, rouge = chaud
El Niño
Un radar "voit" à travers les nuages et la végétation.
Radar à synthèse d'ouverture : bandes L (26cm), C (6 cm), X (3 cm)
MAUI (Hawaii)
Lower Paya
surf
Kihei
zone des hôtels
Lahaina
Volcan Haleakala
(dormant) 3800 m
SURVEILLANCE DES MAREES NOIRES
Image radar d'une nappe de pétrole, près de Bristol
qui lisse la rugosité de la surface de la mer
Imagerie par satellite
Baie de SFO - résolution 25m - LANDSAT
Downtown SFO – résolution 1m - IKONOS
Stockage de B52 (Davis Monthan Air Force Base, Tucson, Arizona)
Surveillance des catastrophes naturelles
Incendie sur l'île de Samos (mer Egée)
Surveillance des catastrophes naturelles : Nouvelle Orléan
Résolution spatiale
Au foyer d'un objectif,
l'image d'une étoile n'est pas un "point"
Théoriquement : tache de diffraction :
c'est une tache de diamètre angulaire caractéristique :
Longueur d'onde, m
 (rad)  λ 1
D
Diamètre télescope m
Exemple : D = 5m, λ = 0,5µm
  = 10-7 rad = 0,02" (2 cm à 200 km)
En pratique : la tache est plus grosse à cause de la turbulence atmosphérique
  = 5 10-6 rad = 1" (1 m à 200 km)
Résolution spatiale = Pouvoir séparateur
Séparation = distance angulaire de 2 étoiles =  (en radians)
Théoriquement (Limite de diffraction)
DANS LE CIEL
IMAGE AU FOYER
λ /D (rad)
2 étoiles bien séparées


 (rad)

λ /D (rad)
2 étoiles encore séparées

Limite de résolution


1 λ /D (rad)
2
On ne peut
plus distinguer
les 2 images
Dans la pratique : Turbulence atmosphérique  dégradation
Vent
Etoile
Bulles d'air poussées par le vent
température et humidité variables
indice de réfraction variable
 effet de prisme
 trajet optique perturbé
Télescope
Onde
plane
r0 = diamètre d'une portion d'onde
à peu près plane
Visible : r0  10 cm
(Paramètre de Fried)
r0 caractérise l'état de la turbulence
Atmosphère
Onde froissée
Optique adaptative
Le projet NAOS
Installation au CEA de Pierrelatte
Difficulté :
Quand on regarde "vers le bas" (à travers l'atmosphère !)
on subit la dégradation due à la turbulence (Retour inverse !)
Des traitements d'images habiles permettent
de s'en affranchir, au moins partiellement
Satellite d'observation à 200 km :
limite turbulence = 1"  limite résolution ≈ 1 m
Avec traitement = 0,1-0,2"  limite résolution ≈ 10-20 cm
ARCHEOLOGIE
La zone des temples d'Angkor
Image radar : Les ondes
passent à travers les
nuages et la végétation
Grands temples (Wat, Thom)
Régions encore inexplorées
Lac, réservoirs, (noir)
Réseau de canaux
Routes
55 x 85 km
Visible et infrarouge (Cap Canaveral)
Infrarouge
Visible
NB : Dans l'IR, il ne s'agit pas de la lumière "du jour", réfléchie
mais d'un rayonnement propre, émis par les objets à l'ambiante
Communiquer, localiser
SITUER UN OBJET SUR LA TERRE :
• GPS (USA , Global Positioning System)
24 satellites à 20000 km
Triangulation entre 3 points. Précision : quelques mètres
• GLONASS (URSS) 21 satellites (similaire GPS)
• GALILEO Projet européen
Utilisation militaire : IDS, guerre des étoiles etc...
CONOPS : interception des ICBM
Véhicule "tueur" lancé du sol : NMD
Precision Farming (GPS)
Evaluation des récoltes
Evaluation des besoins en engrais
Histogramme de récoltes
TELEVISION :
Une série de satellites géostationnaires :
Arabsat, Panamsat, Itasat, Asiasat ....
Ex : 7 satellites ASTRA (HS 601)
TELEPHONIE :
• Géostationnaires
Ex : AS7000, + de 100 000 communications téléphoniques
simultanées, ou bien
22000 tél + 3 canaux de TV
• "Constellation" de petits satellites
Ex : Strella (URSS) Plus de 500 engins
Iridium (USA) 125 engins
(arrêté! Processus de faillite  destruction ? Non, reprise)
Leasat
Satellite typique de
télécommunication
• Orbite géostationnaire
(40 000 km)
• Stabilisé en rotation
• Moteur de mise en orbite
(lancement STS)
• Moteur de maintenance
en orbite
• Grande puissance
électrique (1500 W)
• 3 antennes
Enjeux
Organisation
USA : National Air and
Space Agency (NASA)
Agences de pays
non européens :
Canada etc
France : CNES
Centre National
d'Etudes Spatiales
ESA
Agence
Spatiale
Européenne
Agences d'autres
pays européens
Agences d'autres
pays européens
Agences d'autres
pays européens
Le circuit du financement :
Les "contribuables"
Agences nationales (CNES)
programmes
militaires
Contribution"obligatoire"
Programmes
nationaux civils
ESA
Programmes européens
(purement civils ! "ouverts")
Retour industriel
(prorata des contributions)
Industries aérospatiales
nationales
Budget de l'ESA
pour 1999
3600 MUC
1 UC ≈ 1 Euro
Budget 1999 du CNES
Développement Ariane
2 902 MF
Observation de la Terre
2 838 MF
Sciences, R&T
1 041 MF
Télécommunications
429 MF
Exploitation des centres opérationnels 3 427 MF
Total (TTC)
11 004 MF
NB :
• 2000 MEuro  Budget total des contributions de l'ESA
%
PERCENT OF NASA TO FEDERAL BUDGET AUTHORITY
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
Apollo
0.5
0
Orbiter Development
Mercury
Gemini
Skylab
OV-105
Station Development
Shuttle Operations
61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98
FISCAL YEARS
Déroulement d'un programme:
• Appel à idée  afflux de propositions (+ ou - réalistes !)
• Assessment study : L'ESA aide à faire mûrir l'idée (livre bleu)
• Sélection d'un programme :
Jeu des groupes de pression
Présentation publique (applaudimètre)
Jeu des comités
• L'élu passe en Phase A : étude de faisabilité (un peu d'argent!)
(Livre rouge)
• Phase B : début des études industrielles
Les industries aérospatiales entrent en action.
Modèles de table, thermique, de qualification (essais)
• Phase C : Réalisation des modèles de vol, de secours.
Essais au sol avant lancement.
• Lancement  mission  exploitation des résultats.
• Archivage des données
1 an
+1
+2
+2 à 5
+1
+1à 3
8 à 14 ans
Un très grand projet : Une station orbitale permanente
Station Spatiale Internationale (ISS) : longs séjours de l'Homme dans l'espace
Une poutre de 108m de long
à laquelle s'accrochent :
• 6 laboratoires
• pour 6 ou 7 cosmonautes
• des panneaux solaires
• des stations d'amarrage
• des bras manipulateurs
• un système de navigation
• un système de télécommunication
415 t en orbite
Besoin
• d'un lanceur lourd : Ariane 5
• de véhicules de transfert, habités ou automatiques
Ariane 5 : Un lanceur européen lourd, fabriqué en série
Atouts :
• Assurance qualité sur construction à la chaîne.
• Fiabilité au niveau requis par les lancement de vols habités.
• configuration souple : coiffe multiple (simple, double, habité).
• adapté à des cadences de tir élevées (> 1 par mois).
• séquences de lancement standardisées.
• 6 à 9 t en orbite géostationnaire
2 véhicules pour desservir l'ISS :
Automatic Transfer Vehicle (ATV)
Contribution ESA à l'ISS
9t de matériel, lancé par Ariane 5
Crew Return Vehicle (CRV)
6 membres d'équipage
lancé par la navette.
Collaboration NASA-ESA
Avion expérimental : X38
Une série de projets scientifiques très "ciblés" (beaucoup de cométologie)
De quoi était faite la "Nébuleuse Primitive" du système solaire ?
STARDUST (1999): La grande ramasse de poussière
• dans le milieu interplanétaire
• dans la coma de P/Wild 2 (2004)
Et retour sur Terre des échantillons (2006)
La grande question : Sommes nous seuls dans l'Univers ?
• Comment se sont formés les étoiles et les planètes ?
• Comment la vie est elle apparue sur Terre ?
• Existe-t-il des planètes porteuses de vie autour d'autres soleils?
Pour cela : besoin de voir des détails  interférométrie diff = /D
dans l'espace (au sol, on ne sait pas faire)
Des planètes : on en trouve presque tous les jours !
Problème : elles ne ressemblent pas beaucoup à la nôtre, mais plutôt à Jupiter !
Trouver des signatures spectrales qui
indiqueraient la présence de VIE
Ex : Ozone (O3 )
Gaz carbonique (CO2 )
La vie arrache l'oxygène au CO2
Darwin
interféromètre à 6 ou 7 télescopes
Défi technologique :
• contrôler la longueur des faisceaux à 0,1
µm près sur des engins en orbite !
• Ne pas être "ébloui" par l'étoile centrale :
frange brillante pour la planète,
frange obscure pour l'étoile.
James Webb Space Telescope (ex : NGST)
Un télescope de 8 m
dans l'espace
(les plus grands au sol
ont 10m de diamètre!)
Nécessité d'un concept
de miroir "déployable"
très léger (actuateurs)
Dédié au visible et à l'IR
Orbite L2
Après la Lune : Mars
Avant d'y aller, il faut pouvoir communiquer ! Marsnet
un véritable réseau Internet
(2011)
Il faut aussi bien repérer
le terrain :
Retour d'échantillons
Quand à l'Homme sur Mars ?
2030 ???
Durée du voyage (moyens actuels) 6 mois à 1 an !
Fin
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