Le segment spatial du système Pléiades est constitué d’une paire de satellites identiques qui permet une revisite quotidienne en en tout point du globe, avec une grande capacité d’acquisition. Il s’agit de satellites optiques, qui réalisent des images dans le visible et le proche infrarouge. La qualité de l’image, l’agilité et la précision de localisation au sol ont été les principaux éléments conditionnant l’architecture du satellite.

L'architecture optique choisie pour le télescope est une combinaison de type Korsch, avec un miroir primaire d'un diamètre de 65 cm. L’instrument s’organise autour d'un plateau central portant le miroir primaire, et d'un cylindre central portant le miroir secondaire. La solution est basée sur une structure en carbone.

La détection panchromatique (mesure d’une seule et large bande de longueurs d’onde équivalente à celle de la vision humaine, sans couleur) est réalisée par cinq détecteurs (barrettes) de 6000 pixels chacun, soit 30000 points par ligne.

La détection multispectrale (en couleurs) est réalisée par cinq détecteurs de 1500 pixels.

Parmi ces systèmes, deux fonctionnent en réflexion et trois sont en transmission au travers d'un système de prisme, ce qui permet à tous les points du champ de vue d'être acquis quasiment simultanément, et donc de réaliser des images stéréoscopiques.

Les images Pléiades sont acquises à bord du satellite à 70 cm de résolution (au nadir, à la verticale du satellite) pour le mode spectral panchromatique, et à 2,8 m de résolution (au nadir) pour le mode multispectral. Elles sont ensuite ré-échantillonnées au sol à 50 cm (et 2 m en mode multispectral).

Une plateforme agile

L’agilité du satellite (qui permet de pointer rapidement l’objectif sur telle ou telle zone, sous la trajectoire ou sur les côtés) nécessite un design très compact, avec peu d’appendices rigides. Par conséquent, l’instrument a été complètement intégré dans la plateforme. L’engin peut ainsi basculer d'un angle de 60° en seulement 25 secondes, à l’aide de « moteurs » gyroscopiques ultraperformants.

Pour assurer la très bonne localisation de l’image, plusieurs systèmes ont été mis en place :

• La structure de la plateforme est une base hexagonale, équipée de trois senseurs stellaires (qui se basent sur les coordonnées d’étoiles pour « s’auto-positionner ») en configuration quasi tétraédrique : l’attitude du satellite est contrôlée avec plus de précision.
• Pour assurer une stabilité maximale, les trois panneaux solaires ont été montés directement sur la structure de la plateforme, sans mécanisme d'entraînement.
• Les senseurs stellaires et les têtes gyrométriques ont eux été directement montés sur l'instrument, pour éviter les distorsions qui pourraient être causés par la plateforme.

De plus, les grandes capacités de stockage de l’instrument (600 Gbits) et les débits de transmission élevés (le débit vidéo en sortie est de 4.5 Gbits/s) permettent au système d’être réactif, avec peu de stations terrestres de réception. 

Une capacité d’acquisition optimale

Les deux satellites tournent autour de la Terre à 695 km d’altitude, sur une même orbite polaire mais avec un déphasage entre les deux engins de 180° (angle qui les « sépare » sur l’orbite).

Le système Pléiades offre ainsi :

• Une capacité d'accès journalière en tout point du globe
• Un champ de vue de 20 km
• Une capacité d'acquérir dans un même passage une mosaïque d'images d'une taille de 120 km par 120 km
• Une capacité d'acquisition quasi instantanée de couples (et même de triplets) stéréoscopiques de 20 km par 300 km
• Une capacité de couverture d'images sans nuages de 2 500 000 km² par an
• Une très bonne localisation des images (<1 m avec des points d'appuis) permettant une utilisation optimale des données dans des Systèmes d'Information Géographique (SIG)